3 показатели качества рэс
![]()
|
3 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА РЭС Показатели, характеризующие качество конструкции РЭС могут быть разбиты на 4 следующие группы: абсолютные (т. е. в абсолютных величинах); комплексный (обобщенный); удельные (в удельных величинах); относительные (безразмерные, нормированные). 3.1 Абсолютные показатели качества Материальные (М): масса m, объем V, потребляемая мощность P, частота отказов λ, стоимость С, срок разработки Т. Функциональные, или энергоинформационные (Ф). Например: коэффициент усиления, диапазон измерений, быстродействие, точность и т. д. 3.2 Комплексный показатель Комплексный показатель качества представляет собой сумму нормированных частных материальных показателей со своими весовыми коэффициентами, или коэффициентами значимости этого параметра для суммарного качества конструкции. ![]() где m0, V0, λ0, P0, C0, T0 – нормированные значения материальных параметров относительно заданных по ТЗ, либо отношения этих материальных параметров для разных сравниваемых элементов конструкции; φm, ... , φT – коэффициенты значимости частных материальных параметров, определяемых методом экспертных оценок для конкретного вида конструкции, обычно φ = 0 ÷ 1, т. ч. ∑ φ = 1. 3.3 Удельные показатели Удельные показатели качества оцениваются прогресс развития новых конструкций по сравнению с предыдущими аналогами и прототипами. К ним относят удельные коэффициенты конструкций, плотность упаковки элементов на плоскости или в объеме, удельную мощность рассеяния на плоскости или в объеме (теплонагруженность конструкции), удельную массу. Удельные коэффициенты определяются по формуле ![]() где М и Ф – материальные и функциональные показатели соответственно, для каждого типа имеют свою размерность. П ![]() ![]() где N – количество элементов, опредляется N = NИС*nэ + nэрэ; NИС – число ИС в устройстве; nэ – число элементов в одной ИС (в кристалле или корпусе); nэрэ – количество навесных ЭРЭ в конструкции ячейки, блока, корпуса. Плотность упаковки является главным показателем уровня интеграции конструктива того или иного уровня. По этому показателю сравниваются конструкции одного уровня, т. к. при переходе от уровня к уровню происходит уменьшение плотности упаковки. Например при установке кристалла цифровой ИС в корпус IV типа происходит увеличение объема в 200 раз, а при компоновке их на плате еще в 5 раз. У ![]() где Pрас – мощность рассеяния для цифровых структур составляет (80…90)% от потребляемой мощности. В аналоговых ячейках и блоках мощность рассеяния и тепловая напряженность невелики, и тепловой режим обычно нормальный. В устройствах цифрового типа, чем выше требования к быстродействию, тем выше величина потребляемой мощности и выше тепловая напряженность. Для РЭС на бескорпусных микросборках эта проблема стоит еще острее, т. к. объем при переходе от III к IV поколению уменьшается в 5-6 раз. 3. 3.4 Удельная масса конструкции ![]() . 3.4 Относительные показатели К ним относятся коэффициенты дезинтеграции объема и массы, показатель функционального разукрупнения, величина перегрузки конструкции при вибрациях и ударах, а также многие коэффициенты технологичности конструкции. В конструкциях РЭА разного уровня компоновки при корпусировании ИС, компоновке их в ячейки и далее происходит потеря полезных объемов, а следовательно и масс. Оценка потерь, то есть дезинтеграция, производится с помощью коэффициентов дезинтеграции qV и qm соответственно, определяется формулами: ![]() где VN = ∑VСЭ и mN = ∑mСЭ – полезные объем и масса схемных элементов. Коэффициенты дезинтеграции показывают, во сколько раз увеличивается суммарный объем или масса при переходе с одного уровня компоновки на более высокий. Коэффициенты дезинтеграции, как и плотность упаковки, реально отражают качество конструкции и могут использоваться для сравнения конструкций, относящихся к одному поколению и одному уровню иерархии. Существуют таблицы средних значений этих коэффициентов и коэффициентов удельной массы для наиболее типовых конструкций разных поколений и различного назначения. Показатель функционального разукрупнения (ПФР) конструкции представляет собой отношение количества элементов в конструкции к количеству выводов B ![]() Чем выше ПФР, тем меньше монтажных соединений, тем выше надежность и меньше масса и габариты. П ![]() где а – ускорение при вибрации. Вибро- и ударопрочность конструкции определяются допустимыми перегрузками при ударах и вибрациях, которые могут выдержать конструкции без разрушения. Для этого необходимо, чтобы реально возникающие перегрузки не превышали предельно допустимые для конкретной конструкции. Коэффициенты технологичности: - коэффициент стандартизации ![]() где Nc – число стандартных деталей; - коэффициент приемственности ![]() где Nз – число заимствованных деталей; - коэффициент использования материалов ![]() где Qд и Qз – масса детали и заготовки 4 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ РЭС 4.1 Виды изделий По ГОСТ 2.101 все предметы, подлежащие изготовлению на производстве, называются изделием. Виды изделий: - деталь (неспецифицированное изделие); - сборочная единица (специфицированное изделие); - комплекс; - комплект. Разработка конструкторской документации (КД) определяется стандартами ЕСКД – комплексом стандартов, устанавливающих требования и правила к разработке, оформлению и обращению КД. 4.2 Группы стандартов ЕСКД ГОСТ 2.001-2.099 Общие положения. ГОСТ 2.101-2.199 Основные положения. ГОСТ 2.201-2.299 Классификация и обозначение изделий. ГОСТ 2.301-2.399 Общие правила выполнения чертежей. ГОСТ 2.501-2.599 Правила обращения КД. ГОСТ 2.601-2.699 Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации. ГОСТ 2.701-2.799 Правила выполнения схем и УГО. ГОСТ 2.801-2.899 Правила выполнения строительных чертежей. ГОСТ 2.901-2.999 Прочие стандарты. 4.2 Стадии разработки изделий По ГОСТ 2.103 (ред.1996г.) предусматриваются следующие стадии: - техническое предложение; - эскизный проект; - технический проект; - рабочая конструкторская документация. Техническое предложение – совокупность документов, которые содержат техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки на основе анализа технического задания и различных вариантов возможных решений. Литера П. Состав и объем работ по ГОСТ 2.118. Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие представление об устройстве и принципе работы изделия, основные параметры, габариты. Литера Э. Состав и объем работ по ГОСТ 2.119. Технический проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и все необходимые данные для разработки рабочей конструкторской документации. Литера Т. Состав и объем работ по ГОСТ 2.120. Рабочая конструкторская документация – все документы, необходимые для изготовления, испытаний, контроля, эксплуатации, транспортировки, хранения и ремонта. Литеры 01- опытная партия, 02 – установочная партия. К рабочей конструкторской документации относятся: - чертеж детали (шифра не имеет); - сборочный чертеж (СБ); - габаритный чертеж (ГЧ); - монтажный чертеж (МЧ); - схемы (шифры в зависимости от вида и типа схемы); - спецификации (шифра нет); - ведомость спецификаций (ВС); - ведомость покупных изделий (ВП); - технические условия (ТУ); - эксплуатационные документы (инструкция по эксплуатации, техническое описание, паспорт); - ремонтные документы. 4.3 Схемы Схема – это конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними. По ГОСТ 2.701 в зависимости от видов элементов и связей схемы подразделяются на пять видов и семь типов: Виды схем: Электрические (Э) Гидравлические (Г) Пневматические (П) Кинематические (К) Оптические (О) Типы схем: Структурные (1) Функциональные (2) Принципиальные (3) Монтажные (4) Подключения (5) Общие (6) Расположения (7) Пример. Схема электрическая принципиальная - 050716 ДП.01.03.Э3 |