- •Министерство образования российской федерации марийский государственный технический университет
- •Предисловие
- •Введение Терминология электронных средств
- •Тенденции развития конструкций эс
- •1. Структура и классификация электронных средств
- •1.1. Конструкция эс как система
- •1.2. Свойства конструкций эс
- •1.3. Структурные уровни
- •1.4. Классификация электронных средств
- •Контрольные вопросы.
- •2. Факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.1. Факторы окружающей среды
- •2.2. Системные факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.2.1 Факторы, определяющие компоновку рэа
- •2.3. Факторы взаимодействия в системе «человек-машина»
- •2.3.1. Человеко-машинные системы, их классификация и свойства.
- •2.3.2. Психологические характеристики и параметры человека-оператора
- •2.4 Рабочая зона оператора
- •2.4.1. Формы рабочих зон
- •2.4.2. Размещение органов управления
- •2.4.3. Размещение средств отображения
- •2.4.4. Выбор типа индикаторных приборов
- •2.4.5. Рекомендации по оформлению лицевой панели
- •3. Конструкторское проектирование
- •Характер и вид конструкторских работ и организация творческой работы
- •Характер и вид конструкторских работ
- •3.1.2 Организация творческой работы конструктора
- •Общая методология конструирования эс
- •3.2. Стадии разработки эс
- •3.3. Выбор метода конструирования эс
- •3.4. Конструкторская документация
- •4. Современные и перспективные конструкции электронных средств
- •4.1. Компоновочные схемы фя цифровой мэа III поколения
- •4.2. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа III поколения
- •4.3. Компоновочные схемы фя цифровой мэа IV поколения
- •4.4. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа IV поколения
- •4.5 Компоновочные схемы приёмоусилительных фя мэа III поколения
- •4.6 Компоновочные схемы приемоусилительных фя мэа IV поколения
- •4.7 Компоновочные схемы блоков приёмоусилительной мэа
- •4.8. Компоновочные схемы модулей свч и афар
- •5. Системы базовых несущих конструкций
- •5.1. Конструкционные системы и иерархическая соподчиненность уровней эс
- •5.2. Основные виды конструкционных систем
- •Размеры полногабаритных настольно-переносных корпусов бнк “Надел-85”
- •5.4. Проблема развития бнк для современных эс
- •6. Унификация конструкций эс
- •6.1. Государственная система стандартизации (гсс)
- •6.2. Единая система конструкторской документации (ескд)
- •6.3. Разновидности стандартизации
- •6.4. Унификация эс
- •7. Тепловые и механические характеристики эс
- •7.1 Тепловой режим блоков мэа
- •7.2 Расчет тепловых режимов мэа
- •7.3. Механические воздействия на мэа
- •7.4 Защита блоков мэа от механических воздействий
- •8. Электромагнитная совместимость эс
- •8.2 Факторы, влияющие на эмс элементов и узлов эс
- •8.3. Наиболее вероятные источники и приемники наводимых напряжений (наводок)
- •8.4. Основные виды паразитных связей
- •8.4.1. Паразитная связь через общее сопротивление
- •8.4.2. Паразитная емкостная связь
- •8.4.3. Паразитная индуктивная связь
- •8.4.4. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная связь
- •8.5. Экранирование
- •8.5.1. Принципы экранирования электрического поля
- •8.5.2. Принципы экранирования магнитного поля
- •8.6 Фильтрация
- •8.7. Заземление
- •8.8. Виды линий связи и их электрические параметры
- •8.8.1. Волоконно – оптические линии связи (волс)
- •8.9 Конструирование электрического монтажа
- •8.9.1 Классификация электромонтажа эс
- •8.9.2. Требования к электрическому монтажу эс
- •8.9.3. Требования к контактным узлам (разъемным и неразъемным)
- •8.9.4. Конструирование электромонтажа объемным проводом
- •8.9.5. Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
- •8.9.6 Разъемы в эс
- •9. Влагозащита и герметизация
- •9.1. Выбор способа защиты металлических деталей и узлов с учетом требований по электропроводности корпуса изделий
- •9.1.1. Основные свойства некоторых металлических и химических покрытий
- •9.1.2. Лакокрасочные покрытия
- •9.1.3. Выбор защитного покрытия
- •9.2. Герметизация
- •9.2.1. Защита изделий изоляционными материалами
- •9.2.2. Герметизация с помощью герметичных корпусов
- •9.3. Примеры конструкций средств защиты
- •9.4. Выбор способа защиты от взрыво- и пожароопасной среды
- •10. Радиационная стойкость электронных средств
- •10.1. Основные понятия и виды облучения
- •10.2. Влияние облучения на конструкционные материалы
- •Характеристики радиационной стойкости материалов.
- •10.3. Влияние ионизирующего облучения на резисторы
- •Изменение номинального сопротивления резисторов (%) при кратковременном воздействии нейтронного облучения.
- •Величины нейтронного потока при котором возникают необратимые изменения в резисторах и короткое замыкание, нейтр/см2
- •10.4. Влияние ионизирующего облучения на конденсаторы
- •Влияние радиации на конденсаторы.
- •10.5. Влияние радиации на полупроводниковые диоды
- •10.6. Влияние радиации на транзисторы
- •10.6.1. Влияние радиации на коэффициент усиления
- •Значения коэффициента к.
- •10.7. Влияние облучения на электровакуумные приборы иинтегральные схемы
- •10.8. Методы конструирования, направленные на уменьшение влияния облучения на характеристики рэа
- •11.Системные критерии технического уровня и качества изделий
- •11.1. Основные сведения о качестве продукции и об управлении качеством эс
- •Единичные показатели качества – показатель качества продукции, относящийся к только к одному из ее свойств.
- •11.2. Требования к конструкциям эс и показатели их качества
- •11.3. Выбор элементной базы и материалов конструкции эс
- •12.Использование информационных технологий при проектировании электронных средств
- •12.1 Содержание и уровень информационных технологий
- •12.3. Особенности автоинтерактивного конструирования средствами малых эвм и арм
- •12.4. Примеры применения стандартных и оригинальных программ в проектировании эс
- •13. Технический дизайн при проектировании эс
- •13.1. Терминология, применяемая в художественном конструировании эс
- •13.2. Стандарты и качество изделий применительно к дизайну
- •Термины общих эргономических показателей качества изделий (по гост 16035 - 70)
- •13.3. Художественные вопросы конструирования эс
- •13.3.1. Композиция
- •13.3.2. Гармоничность и пропорциональность
- •13.3.3. Масштабность
- •13.3.4. Отделка изделия
- •13.3.5. Цветовое решение изделия
- •Заключение
- •Библиографический список Основная
- •Дополнительная
- •Оглавление
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
8. Электромагнитная совместимость эс
Рассматриваемые вопросы:
8.1. Проблема ЭМС.
8.2. Факторы, влияющие на ЭМС элементов и узлов ЭС.
8.3. Наиболее вероятные источники и приемники наводимых напряжений (наводок).
8.4. Основные виды паразитных связей.
8.4.1. Паразитная связь через общее сопротивление.
8.4.2. Паразитная емкостная связь.
8.4.3. Паразитная индуктивная связь.
8.4.4. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная связь.
8.5. Экранирование.
8.5.1. Принцип экранирования электрического поля
8.5.2. Принцип экранирования магнитного поля
8.6. Фильтрация.
8.7. Заземление.
8.8 Виды линий связи и их электрические параметры.
8.8.1. Волоконно-оптические линии связи
8.9 Конструирование электрического монтажа.
8.9.1. Классификация электромонтажа ЭС
8.9.2. Требования к электрическому монтажу ЭС
8.9.3. Требования к контактным узлам (разъёмным и неразъёмным)
8.9.4. Конструирование электромонтажа объёмным проводом
8.9.5. Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
8.9.6. Разъёмы в ЭС
8.1 Проблема ЭМС
Электромагнитная совместимость (ЭМС) ЭС – это их способность функционировать совместно и одновременно с другими техническими средствами в условиях возможного влияния непреднамеренных электромагнитных помех (НЭМП), не создавая при этом недопустимых помех другим средствам (ГОСТ 23611-79).
Проблема ЭМС вызвана следующими причинами:
1) повышением быстродействия полупроводниковых приборов и электронных схем;
2) непрерывным возрастанием общего числа ЭС;
3) недостаточным числом свободных от помех радиоканалов во всех освоенных диапазонах;
4) возрастанием общего уровня помех, главным образом, от индустриальных источников;
5) усложнением функций и состава ЭС;
6) сосредоточением различных видов ЭС в ограниченном пространстве, например, на самолете, корабле;
7) минитюаризацией изделий, что в ряде случаев приводит к снижению энергии полезных сигналов и уменьшению отношения сигнал-помеха;
8) возрастанием влияния межсоединений и компоновки узлов на помехоустойчивость и быстродействие ЭС;
9) трудностью и большими материальными и временными затратами, связанными с поиском и устранением причин низкой помехоустойчивости ЭС.
Анализ проблемы обеспечения ЭМС ЭС показывает, что можно выделить следующие её научно-технические аспекты:
1. Радиочастотный ресурс.
Изучение условий пользования радиоканалами для различных радиослужб и условий разработки принципов управления ресурсом, включая экономические концепции.
2. Непреднамеренные электромагнитные помехи.
Выявление источников и определение энергетических, частотных и временных характеристик НЭМП, моделирование и изучение влияния среды на их распространение, изучение особенностей влияния НЭМП на работу различных рецепторов; совершенствование методов и средств измерений помех; создание НТД на допустимые уровни помех и реализация соответствующих стандартных требований.
3. Характеристики ЭМС.
Подход к определению роли и значения какой-либо характеристики ЭМС зависит от уровня, на котором решается задача ЭМС. Принято рассматривать три уровня: межсистемный – между отдельными автономными системами, внутрисистемный – внутри сложного радиоэлектронного комплекса, внутриаппаратный – внутри отдельного прибора (блока), между его узлами и компонентами. Учет требований к ЭМС в процессе конструирования ЭС относится, главным образом, к двум последним уровням обеспечения ЭМС.
4. Электромагнитная обстановка (ЭМО).
Определение реальных электромагнитных условий, в которых функционирует или должно функционировать конкретное изделие при наличии или отсутствии полезного сигнала на его сигнальном входе в случае действия НЭМП через этот вход или помимо него. В соответствии с тремя уровнями обеспечения ЭМС рассматриваются и три вида ЭМО: между системами, внутри системы и внутри аппарата.
Методология создания и эксплуатации ЭС основана на системном подходе к решению задачи обеспечения ЭМС, который приводит к многоплановости решения задачи на различных уровнях и комплексности решений в двух основных направлениях: повышения помехозащищенности (и помехоустойчивости) рецепторов и снижения энергии помех в их источнике и среде распространения.
К важнейшим требованиям методологии относятся экономическая целесообразность учета ЭМС, реализация требований НТД в части ЭМС на всех стадиях разработки изделий, создание более совершенной НТД, обеспечение контролепригодности ЭС по параметрам ЭМС, функционирование специальных служб ЭМС.
Помехозащищенность ЭС обеспечивается системотехническими, схемотехническими и конструкторско-технологическими методами.
К системотехническим методам относятся: передача аналоговой информации в цифровой форме , кодирование информации с помощью помехозащищенных кодов и т.п.
К схемотехническим методам относятся увеличение помехозащищенности схем (применение дифференциальных усилителей, логических элементов с повышенной помехозащищенностью), развязка цепей с помощью трансформаторов и режекторных фильтров; уменьшение числа неоднородности линий связи (различных конструктивных решений в пределах одной линии), использование схем минимального быстродействия.
Конструкторско-технологические методы позволяют уменьшить помехи следующими способами: применением экранов и фильтров, выполнением электромонтажных линий, включая цепи заземления, с учетом возможности компенсации помех противоположной полярности, выполнением электрического монтажа с учетом суммарных помех, а также компоновкой элементов и узлов ЭС, обеспечивающих снижение уровня внутренних помех.