- •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
8.5. Экранирование
Подавление паразитных наводок в большинстве случаев сводится к устранению или ослаблению до допускаемых величинпаразитных связей между источником и приёмником наводок путём экранирования и развязывания цепей. Для примера представим себе (рис.8.9) высокочастотный генератор, питаемый от сети постоянного или переменного тока. Электромагеитная энергия, излучаемая элементами генератора, может быть локализована экранирующим металлическим кожухом. Фильтрующая цепь преграждает путь распространению энергии вдоль проводов питания (рис.8.10).
Рис.8.9.Излучение генератора ВЧ Рис.8.10.Экранирование генератора ВЧ
8.5.1. Принципы экранирования электрического поля
В общем случае (рис.8.5), когда точка В связана с точкой А паразитным ёмкостным сопротивлением хпар, наведенное напряжение в точке В будет равно
В частном случае (рис.8.6), когда ZВ представляет собой резонансный контур, настроенный на частоту источника наводки Ен модуль наведенного напряжения равен
,
где С – емкость и dэ – эквивалентное затухание контура.
В другом частном случае (рис.8.11), когда точка А связана с точкой В паразитной емкостью Спар, а точка В с шасси (корпусом) – емкостью СВ, напряжение, наводимое в точке В при отсутствии экрана, равно
Рис.8.11.Напряжение, наводимое в точке В при отсутствии экрана.
Полученное выражение соответствует работе емкостного делителя напряжения, состоящего из емкостей Спар и СВ. Для снижения полученного напряжения UН необходимо увеличить СВ и уменьшить Спар.
Поместим между точками А и В экранирующий металлический лист (рисунок 8.12), тогда емкость Спар разделится на две последовательно соединенные емкости С1 и С2, к которым присоединена остаточная емкость С/пар. Между корпусом и экраном образуется емкость С3. Пренебрегая емкостью С/пар, искомое напряжение UН находим
напряжение на экране UЭ будет равно
Подставляя второе выражение в первое, окончательно напряжение в точке после установки экрана сделается равным
***
Сравнивая выражения для UН до (*) и после (**) установки экрана, можно получить разные результаты, а именно:
а) если экран установлен так, что его емкость относительно корпуса мала, т. е. если С1 значительно больше С3, то напряжение на экране будет примерно равно напряжению в точке А. В результате, так как емкость С2 всегда больше Спар, напряжение UН после установки экрана будет выше, чем до установки, и экран оказывается не полезным, а вредным;
б) если экран установлен так что емкость его С3относительно корпуса прибора велика, то напряжение при наличии экрана будет меньше, чем без него. Таким образом, с увеличением C3 экранирование становится более эффективным.
Беспредельное увеличение С3 равносильно короткому замыканию между экраном и корпусом (рисунок 8.13).
Напряжение Uн в этом случае окажется равным нулю, если пренебречь С/пар . В действительности напряжение Uн не будет равно нулю, но его величина определяемая из соотношения
оказывается значительно меньше величины UВ до установки экрана, т.к. С/пар значительно меньше Спар .
Из изложенных физических явлений, которые лежат в основе экранирования электрического поля, можно сделать следующие практические выводы.
1. Для экранирования электрического поля следует применять металлические перегородки и кожухи, соединенные с корпусом (шасси) прибора.
2. От качества присоединения экрана к корпусу прибора существенным образом зависит его экранирующее действие. Особенно важно не иметь длинных соединительных проводов между экраном и корпусом. Индуктивное сопротивление такого проводника (рисунок 8.14), возрастающее с повышением частоты, по своему влиянию эквивалентно уменьшению емкости С3 на рисунке 8.13 . На коротковолновом и ультракоротковолновом диапазонах соединительные провода длиной в несколько сантиметров могут резко ухудшить экранирование прибора.
3. Узкие щели и отверстия в металлической перегородке не ухудшают экранирования поля, если они малы по сравнению с длиной волны. Происходит это потому, что щели и отверстия лишь незначительно изменяют показанные на рисунке 8.12 емкости Спар , С2 и СВ , определяющие наведенное напряжение в точке В.
4. Эффективность экранирование электрического поля не зависит от толщины экрана. Причиной этого является незначительная величина токов, текущих по экрану. Как видно из рисунка 8.13, величина токов, текущих по цепи АЭК, определяется сопротивлением емкости С1 , которое при хорошо выполненном присоединении экрана к корпусу прибора несравненно выше сопротивления экрана и корпуса, имеющих сравнительно большую поверхность.