Изменение соотношения между частотными возмущения и собственной частотой конструкции (резонансная отстройка).

Демпфирование колебаний.

Введение в состав конструкции РЭА амортизаторов с целью придания вибро и ударо изоляции аппаратуры.

Резонансная отстройка. Направлена на уменьшение или устранение резонансных колебаний.

Для устранения резонансных колебаний необходимо, чтобы 1-я собственная частота колебаний была бы более чем на октаву выше максимальной частоты возмущающих колебаний. Это достигается изменением способа крепления конструкции и постановкой дополнительных опор.

Влиять на спектр собственных частот от колебаний можно изменением геометрических размеров плат, способов их крепления, материала, конфигурации и массы конструкции.

Демпфирование колебания

Один из путей уменьшения демпфирующих (гасящих колебания) свойств конструкции, т.е. повышение рассеяния энергии колебаний за счет сил трения.

Один из эффективных методов повышения устойчивости конструкции, как транспортируемой, так и стационарной, к воздействию вибраций, а также ударных и линейных нагрузок - использование амортизаторов. Действие амортизаторов основано на демпфировании резонансных частот, т. е. поглощении части колебательной энергии. Аппаратура, установленная на амортизаторах, в общем случае может быть представлена в виде механической колебательной системы с шестью степенями свободы: совокупностью связанных колебаний, состоящих из линейных перемещений, и вращательных колебаний по каждой из трех координатных осей.

Фиксация крепежных элементов. При воздействии вибраций возможно отвинчивание крепежных эле­ментов, для предотвращения которого вводят фиксаторы, увеличивают силы трения, устанавливают крепеж на краску и пр. При выборе методов фикса­ции крепежных элементов должны учитываться следующие соображения: обеспечение прочности соединения при заданных нагрузках и кли­матических воздействий; быстрота выполнения соединения, его стоимость; последствия, к которым приведет отказ соединения; срок службы.

Методы повышения механической прочности изделий

Повышение прочности конструкции РЭА связано с усилением ее конструктивной основы, применением ребер жесткости, контровки болтовых соединений и т. д. Особое значение имеет повышение прочности несущих конструкций и входящих в них узлов методами заливки и обволакивания. Заливка пеноматериалом позволяет сделать узел монолитным при незначительном увеличении массы.

Методы контроля радиоэлектронной аппаратуры в процессе производства

Производство современной радиоэлектронной аппаратуры не­мыслимо без высококвалифицированного технического контроля. Такому контролю на заводе должны подвергаться как детали и блоки собственного производства, так и детали, поступающие от предприятий смежных отраслей промышленности.

Надежность выпускаемой продукции зависит от средств, мето­дов и систем контроля изделий.

Идеальным контролем является 100%-я проверка всех пара­метров деталей на всех производственных операциях. Однако в этом случае возникают большие экономические и технические трудно­сти, связанные с необходимостью использования большого числа контролеров и дорогостоящего измерительного оборудования. По­этому в процессе производства предусматриваются проверка всех покупных изделий на соответствие техническим условиям, меж­операционная проверка по технологическим картам и чертежам и проверка готовой продукции (выходной контроль).

При производстве радиоэлектронной аппаратуры применяют­ся следующие виды контроля:

рабочий контроль (РК);

профилактический контроль (ПК);

контроль наладки (КН);

контроль режимов (КР);

выборочный контроль (ВК);

статистический контроль (Ст. К).

Рассмотрим основные виды контроля, проводимого на пред­приятии.

Рабочий контроль предусматривает проверку качества изготов­ленной продукции непосредственно у рабочего места (станка, пресса, верстака). Проверка может осуществляться как самим ра­бочим, так и работником отдела технического контроля (ОТК). Контроль проводится визуально или с помощью инструментов и приспособлений, указанных в технологической карте. Контроль может быть 100%-м или выборочным. В процессе контроля может производиться необходимая наладка оборудования или инстру­мента. На приемку ОТК должны предъявляться только годные детали и узлы, проверенные самим исполнителем. При забраков-ке деталей или узлов их возвращают на доработку.

Профилактический контроль предусматривает проверку соблю­дения технологического процесса и качества выпускаемой про­дукции, а также предупреждение массового брака. Необходимость профилактического контроля и выбор его метода определяются результатом предшествующего статистического анализа процесса изготовления аппаратуры. Статистический анализ не только по­могает выявить и устранить основные причины, вызывающие по­явление брака, но и позволяет установить технологические фак­торы, на которые необходимо обратить особое внимание при про­ведении профилактического контроля для обеспечения выпуска высококачественной продукции. Этот вид контроля должен осу­ществляться квалифицированными рабочими, производственны­ми мастерами и технологами, представителями ОТК. Главное внимание технического персонала цеха должно быть направлено на проверку состояния основного оборудования и оснастки, а также на проверку соблюдения технологических режимов. Прове­рочные замеры производятся точными универсальными и конт­рольными инструментами, контрольными приспособлениями и приборами.

Все дефекты продукции и средств производства, выявленные при проверке нарушения технологического процесса, оформля­ются актом проверки и анализируются. По результатам проверки принимаются соответствующие решения и вырабатываются ме­роприятия по устранению дефектов. При повторных проверках следует обращать внимание на выполнение ранее утвержденных мероприятий. В случае возникновения массового брака, а также при внесении крупных изменений в конструкторскую документа­цию и технологические процессы проводится внеочередной про­филактический контроль. За организацию и Проведение профи­лактического контроля несут ответственность начальники цехов и начальник ОТК завода.

Контроль наладки заключается в опробовании оборудования и проводится при использовании нового оборудования или изме­рительного комплекса в процессе изготовления изделия. После про­ведения наладочных работ наладчик обязан изготовить неболь­шую партию деталей и предъявить их ОТК. Иногда этот вид конт­роля сочетается с другими видами контроля для повышения каче­ства выпускаемой продукции (например, профилактический кон­троль, контроль режимов).

Выборочный контроль, а также статистический контроль, как правило, проводятся только при крупносерийном и массовом производстве. При выборочном (или статистическом) контроле по результатам проверки части изделий судят о годности всей предъявляемой продукции. Этот вид контроля осуществляется ме­тодами однократной выборки и последовательного анализа.

Метод однократной выборки состоит в следующем. Из партии готовой продукции произвольно извлекается N изделий. В техни­ческих условиях на изделие предусматриваются объем выборки N и норма количества годных изделий С в общем количестве выбор­ки. В случае, когда из N изделий оказалось М дефектных или не соответствующих техническим условиям, при М > С партия не при­нимается и бракуется, а при М < С партия признается годной. После испытаний принимается одно из трех решений:

1)принять партию;

2)продолжить контроль (извлечь еще одну или несколько выборок);

3)забраковать всю партию. Забракованная партия может быть подвергнута сплошной проверке или полностью изъята и возвращена исполнителю для разбраковки и исправления.

Главными факторами, определяющими надежность выбороч­ного контроля, являются количество изделий, подлежащих конт­ролю, и условия контроля, на основе которых выносится реше­ние о годности партии. Выборочный контроль регистрируется в картах технологического процесса в виде специальной операции с указанием размеров и параметров, подлежащих проверке, а также средств контроля.

Выборочный контроль не может обеспечить полное исключе­ние случаев пропуска брака.

Полную гарантию качества продукции может дать только сплош­ной (100%-й) контроль изделий. Выборочный контроль с тщатель­ной и полной проверкой изделий повышает надежность контроля.

При хорошо организованном технологическом процессе выбо­рочный контроль может осуществляться как на промежуточных, так и на окончательных операциях (выходной контроль). Выбор метода выходного контроля определяется характером причин, приводящих к браку, тщательностью проведения мер по профи­лактике брака и другими причинами.

Введение

1. Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной

4. Расчеты надежности при проектировании РЭА

Спецификация

Литература

Введение

Полупроводниковая электроника – прогрессирующая область науки и техники. Уже в первом десятилетии с момента изобретение транзисторов полупроводниковые приборы нашли широкое применение в самой разнообразной аппаратуре, основательно потеснив вакуумные лампы. Это было связанно с их преимуществом перед последними, такими как малая потребляемая мощность, отсутствие цепей накала, миниатюрное конструктивное исполнение, высокая механическая прочность и практически мгновенная готовность к работе, что позволило коренным образом изменить внешний облик и функциональные возможности аппаратуры. Существенно уменьшились ее габаритные размеры и энергоемкость. В частности, широкое распространение получили малогабаритные переносные радиоприемники, магнитофоны, телевизоры с батарейным питанием. Неизмеримо расширились возможности вычислительной техники: резко возросла вычислительная мощь и быстродействие ЭВМ при значительном снижении габаритных размеров и энергопотребления. Благодаря дискретным полупроводниковым приборам, аппаратура уверенно шагнула на борт самолета, ракеты, проникла в космос, все больше и больше принимая на себя функции управления процессами и различными объектами, являющийся ранее безраздельной областью деятельности человека.

Внедрение полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в радиоэлектронную аппаратуру проходило в условиях преодоления существенных трудностей. Одной из основных при этом была проблема обеспечения высокой надежности функционирования приборов в аппаратуре. Теоретически долговечность идеального полупроводникового прибора исчислялась несколькими сотнями лет. И такое прогнозирование следует считать обоснованием, так как оно базируется на том, что долговечность прибора, в котором отсутствует движущиеся механические части и в качестве активной области используется твердый полупроводник, определяется в основном износостойкостью конструкционных материалов и скорость деградационных физико-химических процессов, стимулируемых прохождением тока через прибор и факторами внешних воздействий. На практике столь многообещающие прогнозы не подтвердились. Реальные полупроводниковые приборы, пришедшие на смену лампам, имели сравнительно низкую долговечность и выходили из строя.

Возникновение проблемы надежности в электроники относят к началу пятидесятых годов, когда развитие техники привело к созданию сложной радиоэлектронной аппаратуры и передачи ей основных функций управления. В этот период специалисты столкнулись с очень частыми отказами аппаратуры и, в первую очередь, за счет ее схемотехнического несовершенства и некачественных элементов. Для преодоления создавшихся трудностей необходим был научно обоснованный подход к обеспечению высокой работоспособности различной аппаратуры и приборов в нее входящих. Этот подход и вылился в создание нового научно направления – науки о надежности.

Основные положения общей теории надежности являются фундаментом для разработки прикладных вопросов надежности в различных областях техники, в том числе и в полупроводниковой электронике.

Большой объем работ, направленных на повышение надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, у нас в стране и за рубежом, и достигнутые успехи в этой области обеспечивают в большинстве случаев функционирование приборов в эксплуатации с надежностью, характеризуемой интенсивностью отказов. Однако постоянный рост сложности радиоэлектронной аппаратуры, расширение выполняемых ею управляющих функций выдвигают все более жесткие требования к комплектующим изделиям. Это в свою очередь стимулирует расширение фронта работ в области надежности и вызывает необходимость периодического обобщения получаемых результатов.

Материальной основой всей системы является подсистема сбора данных о надежности и анализ отказов приборов на всех этапах их жизненного цикла. Согласованность всех составляющих системы обеспечения надежности, постоянное совершенствование организационных основ системы должно идти в ногу с прогрессом в области полупроводниковой электроники.

1. Выбор и обоснование схемы электрической структурной

Блок преобразования кодов предназначен для преобразования двоично-десятичного кода технологических программ в двоичный код и обратное преобразование двоичного кода в двоично-десятичный с целью получения откорректированных перфолент и дубликатов с помощью перфоратора ПЛ.

Блок состоит из субблоков:

SB-443 3.082.443 Э3 – интерфейс;

SB-442 3.082.442 Э3 – общая часть преобразователя;

SB-441 3.082.441 Э3 – преобразование из двоичного кода в двоично-десятичный (2/2-10);

SB-440 3.082.440 Э3 – преобразование из двоично-десятичного кода в двоичный (2-10/2).

ЦП осуществляет управление блоком через регистры, которые имеют адреса:

166622 – РД 1 слово;

166624 – РД 2 слово;

Формат РС, разряды:

2 1 – преобразование 2-10/2, пишется, читается ЦП;

2 2 – преобразование 2/2-10, пишется, читается ЦП;

Обмен данными между ЦП и блоком осуществляется посредством программных операций.

Поскольку блок БПК и блок умножения имеют один интерфейс, то обращение к блокам определяется разрядом адреса АО4. Для БПК разряд АО4 равен единице, для блока умножения – нулю.

Адреса регистров БПК, пройдя через шинные формирователи (микросхемы D1 - D4), расшифровываются в СА (микросхемы D9, D10, D15) и запоминаются в регистре адреса РА (микросхемы D11, D12 субблока SB-443).

Управляющие сигналы «А00 – А04», «БАЙТ», «ВЫВОД» поступают на общую ячейку преобразователя кодов и используются для записи информации в РД (микросхемы D5 – D11) и РС (микросхемы D13, D14).

Данные с РД поступают в преобразователи кодов, где в зависимости от вида преобразования, определяемого состоянием разрядов РС, происходит преобразование кодов.

2. Основные определения теории надежности

Вся промышленная продукция, в том числе полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы характеризуются таким параметром как качество, представляющий собой совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.

Свойства продукции делятся на простые и сложные. Надежность определяется одним из фундаментальных сложных свойств продукции и определяется как свойство объекта сохранять во времени, в установленных приделах, характеризующее способность выполнять требуемые функции в данных режимах и условиях применения технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Для описания конкретного прибора пользуются понятиями исправного и работоспособного состояния. Под исправными подразумевается состояние прибора, при котором он соответствует всем требованиям нормативной или конструктивной документации.

Работоспособность такое состояние, при котором все параметры, которые характеризует способность прибора выполнять заданные функции соответствуют нормативно-технической или конструкторской документации, способным выполнять основные функции в данном состоянии, либо повреждения, не влияющие на электрические параметры (нарушение маркировки, сколы, царапины, вмятины на корпусе).

Фундаментальным понятием теории надежности является определение отказа, как события, заключающегося в нарушении работоспособного состояния. При этом под нарушением работоспособного состояния понимается либо внезапное прекращение функционирования прибора, либо значительные изменения электрических параметров. Характеристикой прибора, связанной с его эксплуатацией является наработка, представляющая собой продолжительность объема работы прибора. Наработка измеряется в часах. Наработка прибора в часах от начала эксплуатации до наступления предельного состояния называют техническим ресурсом. Календарная продолжительность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния называют сроком службы. Под безотказностью понимают свойство прибора непрерывно сохранять работоспособное состояние в течении некоторого времени или некоторой наработки.

Из этого следует, что данное свойство отражает основное содержание надежности, так как главное назначение любого прибора, используемого по прямому назначению исправно выполнять предназначенные ему функции в течении определенного промежутка времени.

Применительно к полупроводниковым приборам и микросхемам под безотказностью понимается способность непрерывно сохранять исходные параметры при использовании в выпрямительном, усилительном, переключательном и других режимах, обусловленных схемами и условиями эксплуатации.

3. Количественные характеристики теории надежности

Для оценки аппаратуры используются критерии надежности.

Критерий надежности – признак, по которому оценивается надежность различных изделий, а характеристика – количественное значение критерия надежности конкретного изделия.

Надежность РЭА зависит от многих факторов. Основные из них рас­смотрены в предыдущей главе. Они подразделяются на конструктив­но-производственные и эксплуатационные.

Высокая надежность объекта на стадии проектирования обеспе­чивается:

§ выбором схемных и конструктивных решений;

§ заменой аналоговой обработки цифровой;

§ выбором элементов и материалов;

§ заменой механических переключателей и управляющих устройств электронными;

§ выбором режимов работы различных элементов и устройств;

§ разработкой мер по удобству технического обслуживания и экс­плуатации;

§ учетом возможностей оператора (потребителя) и требований эрго­номики.

При выборе принципиальных схем предпочтение отдается схемам с наименьшим числом элементов, схемам, имеющим минимальное число органов регулировок, устойчиво работающим в широком ин­тервале дестабилизирующих факторов. Однако удовлетворение всех этих условий невозможно, и конструктору приходится искать компро­миссное решение.

Главное в проектируемой аппаратуре - использовать элементы, надежность которых соответствует требованиям к надежности самой аппаратуры.

Поскольку требования к надежности аппаратуры постоянно растут, все более высокие требования предъявляются к надежности комплек­тующих элементов.

Конструктивные решения также влияют на надежность РЭА. Круп­ноблочная конструкция технологически сложна и неудобна при ре­монте. Конструктивные решения должны обеспечить и необходимые тепловые режимы элементов РЭА, безотказность в условиях повышен­ной влажности и в условиях воздействия ударных и вибрационных нагрузок."

На повышении надежности заметно сказывается правильный выбор режимов работы элементов. Ранее указывалось, что оптимальные электрические нагрузки элементов не должны превышать 40-60% оху номинальных.

Техническим обслуживанием называют комплекс работ для поддержа­ния исправности или только работоспособности объекта при подготов­ке и использовании по назначению, при хранении и транспортировании.

Техническое обслуживание РЭА включает в себя следующие состав­ляющие:

§ контроль технического состояния;

§ профилактическое обслуживание;

§ снабжение;

§ сбор и обработка результатов эксплуатации.

Контроль технического состояния проводится для оценки состоя­ния аппаратуры, т.е. сопоставления истинных значений параметров конкретной аппаратуры с их номинальными значениями с учетом допусков.

Профилактическое обслуживание, на выполнение которого установ­лены сроки и время проведения, называют регламентными работами.

Снабжение предусматривает получение материалов, оборудования, приборов, инструментов для проведения профилактичес­кого обслуживания.

Сбор и обработка результатов эксплуатации проводятся для коли­чественной оценки эксплуатационно-технических показателей за опре­деленный период эксплуатации.

Профилактические работы предусматривают:

§ внешний осмотр и чистку аппаратуры;

§ контрольно-регулировочные работы;

§ прогнозирование отказов;

§ сезонные, смазочные и крепежные работы;

§ технические осмотры;

§ технические проверки.

Внешний осмотр аппаратуры выполняют для выявления внешних признаков возможных неисправностей, проверки правильности уста­новки органов управления, проверки состояния элементов и монтажа. Чистка аппаратуры предусматривает удаление с нее пыли, влаги, кор­розии.

Наиболее трудоемкой частью профилактического обслуживания являются контрольно-регулировочные работы и тесно связанные с ними работы по прогнозированию отказов. Контрольные работы вклю­чают контроль параметров РЭА относительно установленных допусков.

Регулировочные работы проводятся для восстановления утраченных аппаратурой свойств или работоспособности. Для бытовой РЭА на этом этапе проводят работы по снижению пожароопасности телевизо­ров и восстановлению работоспособности кинескопов, потерявших эмиссию катодов после длительной эксплуатации.

Прогнозирование отказов - метод предсказания отказов, который основывается на предположении, что возникновению отказов предше­ствует постепенное изменение параметров объекта или элементов. Прогнозирование осуществляется для постепенных отказов в целях своевременной замены (ремонта, регулировки) соответствующих элементов, блоков.

Сезонные, смазочные, крепежные работы проводятся в целях под­готовки РЭА к эксплуатации в определенное время года, обеспечения работоспособности соответствующих деталей. При сезонных работах проводят мероприятия по уменьшению проникания влаги в аппарату­ру, по утеплению (зимой) и охлаждению (летом) аппаратуры, используют специальные масла для различных сезонов и т.д. После проведения сезонных работ на РЭА осуществляют контрольно-регулировочные работы. Для систематического контроля за техническим состоянием аппаратуры проводят технические осмотры и технические осмотры аппаратуры.