Вопросы по токину. Билет 1 Сформулируйте базовые принципы классификации электронных средств. Нулевого поколения

• Название: Билет 1 Сформулируйте базовые принципы классификации электронных средств. Нулевого поколения
• Анкор: Вопросы по токину
• Дата: 20.07.2022
• Размер: 0.74 Mb.
• Имя файла: TOKIN.pdf
• Тип: Документы; #634062
• страница: 3 из 3

Билет 15
1. Дайте общую характеристику методов резервирования.
Резервирование – введение в структуру устройства дополнительного числа элементов, цепей и функциональных связей по сравнению с минимально необходимым для функционирования устройства.
Постоянное резервирование - резервные элементы постоянно подключены к основным и находятся в одинаковом с ними электрическом режиме.
Резервировании замещением основной элемент в случае его отказа отключается от электрической цеп, обычно как по входу, так и по выходу, и вместо него подключается один из резервных элементов.
Скользящее резервирование – любой резервный элемент может замещать любой основной элемент. Это возможно только при однотипности элементов.
2. Раскройте критерии расчета механической прочности электронных средств.
Для обеспечения необходимой надежности и стабильности РЭА при интенсивных механических воздействиях применяют следующие способы: использование наиболее устойчивых к механическим воздействиям электро- и радиоэлементов и узлов; повышение прочности конструктивных элементов; защита РЭА от источников механических воздействий, достигаемая установкой амортизаторов (общая амортизация и локальная, амортизируются части изделия или элементы); устранение или уменьшение до допустимого уровня резонансных явлений в конструкциях РЭА (сдвиг спектров собственных частот колебаний элементов конструкции за верхнюю границу диапазона частот возмущающего воздействия или увеличением демпфирующих свойств);применение виброизоляции виброактивных устройств; применение активной виброзащиты в виде автоматических систем с внешним источником энергии.
3. Приведите алгоритм расчета экрана. где d - глубина проникновения, м; r
- удельное сопротивление материала экрана, Ом×м; ZE(H) – волновое сопротивление электрического (магнитного) поля; RЭ – эквивалентный радиус экрана, м; a – расстояние между центрами отверстий и щелей в экране, возникших из- за несовершенства его конструкции и технологии изготовления, м; m – наибольший размер отверстия
(щели) в экране, м; d – толщина материала экрана, м.
Волновое сопротивление электрического и магнитного полей определяются по формулам

Билет 16
1. Охарактеризуйте основные принципы расчета надежности.
При расчете показателей надежности аппаратуры необходимо располагать данными о показателях надежности элементов. Основной характеристикой надежности элементов является интенсивность отказов.
Экспериментально установлено, что время до отказа элементов хорошо описывается экспоненциальной моделью (t) = ⅇ
−𝜆𝑡
 , где λ – параметр экспоненциальной модели.
В случае экспоненциальной модели вероятность безотказной работы за время t определяется выражением 𝑃(𝑡) = ⅇ
−𝜆𝑡
Между величинами φ(t), P(t), λ(t) существует связь 𝜆(𝑡) =
𝜑(𝑡)
𝑃(𝑡)
Тогда в случае экспоненциального распределения времени безотказной работы получим 𝜆(𝑡) =
𝜆⋅ⅇ
−𝜆𝑡
ⅇ
−𝜆𝑡
= 𝜆 =
𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. Cледует, что при эксплуатационном распределении времени до отказа интенсивность отказов постоянна и численно равна параметру экспоненциального распределения. Поэтому интенсивность отказов и параметр экспоненциального распределения обозначены одной буквой λ, и таким образом стало возможным в справочниках задавать надежность элементов одним числом – значением интенсивности отказов.
2. Раскройте базовые принципы расчета фильтров. входные фильтры независимо от уровня переменной составляющей являются необходимым средством для успешной сертификации конечных изделий на соответствие требованиям к электромагнитной совместимости (ЭМС). Для самостоятельного расчета такого входного фильтра можно использовать достаточно простые формулы. Грамотный подход к проектированию фильтра с учетом его импедансов и импульсного преобразователя позволяет избежать возникновения паразитных колебаний, а также обеспечивает стабильность контура управления и самого импульсного преобразователя.
Поскольку целенаправленный выбор компонентов фильтра закладывает основы для его оптимальной конструкции, входной фильтр, созданный с учетом всех требований, гарантирует определенный успех при тестировании конечного оборудования на соответствие
ЭМС. Разработчик конечного оборудования может при необходимости создать собственный импульсный преобразователь и с помощью несложной методики расчета скорректировать фильтр для решения конкретной задачи.
3. Приведите алгоритм расчета фильтра.
Во избежание резонансных явлений рекомендуется выбирать для однозвенного фильтра . Принимаем , тогда:

Билет 17
1. Охарактеризуйте основные понятия теории надежности.
Надежность - свойство изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течении некоторого времени или наработки.
Работоспособным - состояние изделия, при котором оно способно выполнять предписанные ему функции, имея значения выходных параметров в пределах норм, оговоренных в технической документации.
Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость – свойство изделия сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризирующих способность изделия выполнять требуемые функции, в течении и после хранения и транспортирования.
Отказ - полную или частичную потерю изделием работоспособности вследствие ухода одного или нескольких параметров изделия за пределы установленных норм.
2. Раскройте основные принципы расчета надежности.
Коэффициент kx = 1+5 учитывает условия эксплуатации аппаратуры.
Коэффициент k2 = 10 ‘+102 определяется исходя из значения коэффициента нагрузки, который рассчитывается для каждого элемента.
Интенсивность отказов, пропорциональная коэффициенту^, резко возрастает с увеличением нагрузки и температуры окружающей среды практически для всех радиокомпонентов.
Если аппаратура хранится в кузовах стоящих в гаражах автомобилей, то интенсивность отказов составляет:
Расчет надежности аппаратуры сводится к определению интенсивности отказов отдельных ее компонентов с учетом рабочих режимов всех компонентов, условий их эксплуатации и хранения, средней температуры внутри корпуса аппаратуры во время работы. По найденному значению А* определяют среднее время безотказной работы аппаратуры в целом:

3. Приведите алгоритм расчета надежности электронной схемы.
Последовательность расчета следующая:
1. Определяют коэффициент электрической нагрузки элементов РЭУ.
2. Принимают решение о том, какие факторы, кроме коэффициентов электрической нагрузки будут учтены.
3. Формируются группы однотипных элементов.
4. Определяется суммарная интенсивность отказов элементов с учетом коэффициентов электрической нагрузки и условий их работы в составе устройства
5. По общепринятым формулам для экспоненциального распределения подсчитывают показатели T
o
,
3
( ),
, .
ср
p
t T T


6. Подсчитывают показатели восстанавливаемости РЭУ.
7. Подсчитывают коэффициент готовности К и вероятность нормального функционирования
Р
н.ф
(t
3
)
3 3
;
(
)
(
)
o
Т
н ф
Т
o
в
T
K
P
t
k
P
t
T
T
=
=
 
+

Билет 18
1. Сформулируйте базовые принципы классификации электронных средств.
Нулевого поколения – набор дискретных ЭРЭ; схема соединений выполняется радиоинженером, который определяет и функциональную и принципиальную схему ЭП.
Конструктивно выполняется на общих или модулированных платах, с разнообразным расположением в объеме ЭП.
ЭП 1 и 2 поколения – набор микросхем с дополнительными дискретными элементами.
Микросхемы имеют степень интеграции 1...2 (10 1
- 10 2
эл-ов в корпусе). Схемотехническое решение на уровне функционального узла определяется разработчиком микросхем, который оказывает влияние и на схемотехническое решение блока. Радиоинженер определяет схемотехнику ЭП от уровня блока и выше. Конструктивно ЭП выполняется в виде плоских плат с ИС в виде книжных конструкций…
ЭП 3 и 4 поколений – набор микросхем, имеющих степень интеграции 3...4 (10 3
-10 4
эл-ов в корпусе) схемотехника узла и блока определяется разработчиком ИС. Радиоинженер определяет схемотехнику на уровне аппарата и системы в целом. Конструктивно ЭП выполняются аналогично ЭП 2...3 поколений.
ЭП 5 поколения – функциональная или системная микроэлектроника, имеет степень интеграции 10 5
элементов в корпусе и выше. Схемотехника боков и аппаратов определяется разработчиком ИС. Радиоинженер определяет только системотехнику сложной системы.
Конструктивно ЭП выполняются либо в индивидуальном корпусе либо с унификацией размерно-параметрических рядов несущих конструкций.
2. Раскройте принципы расчета теплоотводов.
[Тепловое сопротивление, грЦ / Вт] = ([Температура в горячей точке, грЦ]-[Температура в холодной точке,грЦ])/[Рассеиваемая мощность,Вт]
Это означает, что если от горячей точки к холодной поступает тепловая мощность X Вт, а тепловое сопротивление составляет Y грЦ / Вт, то разница температур составить X*Y грЦ.

3. Выполните анализ на надежность электронной схемы на ваш выбор.
Оценку показателей надежности выполняют в предположении, что элементы РЭА с точки зрения надежности соединены последовательно
1 2
N
, а отказы элементов считаются случайными и независимыми друг от друга.
Тогда для вероятности безотказной работы устройства за время t
3
получим следующее выражение:
( )
( ) ( )
( )
( )
3 1
3 2
3 3
3 1
N
N
i
i
Р t
Р t
Р t
Р t
П Р t

=
=

=
где P
i
(t
3
) - вероятность безотказной работы элементов, подсчитанные для заданного времени t
3
, i=1...N.
В случае экспоненциального закона надежности элементов P
i
(t
3
)=e
-λit2
где λ
i
- параметр экспоненциального распределения для i-го элемента, численно равный интенсивности его отказов.
После подстановки выражения (35) в (34) получим
( )
3 1 3 2 3 3
1 3
N
i
N
i
t
t
t
t
Р t
e
e
e
e




=
−
−
−
−


=

=
Здесь
1
N
i
i



=
=

называют суммарной интенсивностью отказов элементов устройства. Очевидно, что чем больше значения


, тем ниже уровень надежности устройства. Для среднего времени восстановления устройства может быть получено выражение
1 1
N
i
i
В
N
i
q
Т
q


=


где q i
– вероятность отказа i-го элемента на интервале времени t
3
; τ
i
– среднее время восстановления i-го элемента.
Если произведение λ
i
*t
3
<< 1 (q i
= q i
(t
3
) λ
i t
3
) , что имеет место на практике, то формула приминает вид
3 1
1 3
1 1
N
N
i
i
i
i
В
N
N
i
i
t
Т
t
 
 




=
=





Билет 19
1. Охарактеризуйте основные понятия теории надежности.
Надежность - свойство изделия сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течении некоторого времени или наработки.
Работоспособным - состояние изделия, при котором оно способно выполнять предписанные ему функции, имея значения выходных параметров в пределах норм, оговоренных в технической документации.
Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость – свойство изделия сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризирующих способность изделия выполнять требуемые функции, в течении и после хранения и транспортирования.
Отказ - полную или частичную потерю изделием работоспособности вследствие ухода одного или нескольких параметров изделия за пределы установленных норм.
2. Раскройте сущность расчета экранов от воздействия магнитного поля.

3. Выполните анализ на надежность электронной схемы на ваш выбор.
Оценку показателей надежности выполняют в предположении, что элементы РЭА с точки зрения надежности соединены последовательно
1 2
N
, а отказы элементов считаются случайными и независимыми друг от друга.
Тогда для вероятности безотказной работы устройства за время t
3
получим следующее выражение:
( )
( ) ( )
( )
( )
3 1
3 2
3 3
3 1
N
N
i
i
Р t
Р t
Р t
Р t
П Р t

=
=

=
где P
i
(t
3
) - вероятность безотказной работы элементов, подсчитанные для заданного времени t
3
, i=1...N.
В случае экспоненциального закона надежности элементов P
i
(t
3
)=e
-λit2
где λ
i
- параметр экспоненциального распределения для i-го элемента, численно равный интенсивности его отказов.
После подстановки выражения (35) в (34) получим
( )
3 1 3 2 3 3
1 3
N
i
N
i
t
t
t
t
Р t
e
e
e
e




=
−
−
−
−


=

=
Здесь
1
N
i
i



=
=

называют суммарной интенсивностью отказов элементов устройства. Очевидно, что чем больше значения


, тем ниже уровень надежности устройства. Для среднего времени восстановления устройства может быть получено выражение
1 1
N
i
i
В
N
i
q
Т
q


=


где q i
– вероятность отказа i-го элемента на интервале времени t
3
; τ
i
– среднее время восстановления i-го элемента.
Если произведение λ
i
*t
3
<< 1 (q i
= q i
(t
3
) λ
i t
3
) , что имеет место на практике, то формула приминает вид
3 1
1 3
1 1
N
N
i
i
i
i
В
N
N
i
i
t
Т
t
 
 




=
=





Билет 20
1. Сформулируйте базовые принципы классификации электронных средств.
Нулевого поколения – набор дискретных ЭРЭ; схема соединений выполняется радиоинженером, который определяет и функциональную и принципиальную схему ЭП.
Конструктивно выполняется на общих или модулированных платах, с разнообразным расположением в объеме ЭП.
ЭП 1 и 2 поколения – набор микросхем с дополнительными дискретными элементами.
Микросхемы имеют степень интеграции 1...2 (10 1
- 10 2
эл-ов в корпусе). Схемотехническое решение на уровне функционального узла определяется разработчиком микросхем, который оказывает влияние и на схемотехническое решение блока. Радиоинженер определяет схемотехнику ЭП от уровня блока и выше. Конструктивно ЭП выполняется в виде плоских плат с ИС в виде книжных конструкций…
ЭП 3 и 4 поколений – набор микросхем, имеющих степень интеграции 3...4 (10 3
-10 4
эл-ов в корпусе) схемотехника узла и блока определяется разработчиком ИС. Радиоинженер определяет схемотехнику на уровне аппарата и системы в целом. Конструктивно ЭП выполняются аналогично ЭП 2...3 поколений.
ЭП 5 поколения – функциональная или системная микроэлектроника, имеет степень интеграции 10 5
элементов в корпусе и выше. Схемотехника боков и аппаратов определяется разработчиком ИС. Радиоинженер определяет только системотехнику сложной системы.
Конструктивно ЭП выполняются либо в индивидуальном корпусе либо с унификацией размерно-параметрических рядов несущих конструкций.
2. Раскройте основные принципы расчета надежности.
Коэффициент kx = 1+5 учитывает условия эксплуатации аппаратуры.
Коэффициент k2 = 10 ‘+102 определяется исходя из значения коэффициента нагрузки, который рассчитывается для каждого элемента.
Интенсивность отказов, пропорциональная коэффициенту^, резко возрастает с увеличением нагрузки и температуры окружающей среды практически для всех радиокомпонентов.
Если аппаратура хранится в кузовах стоящих в гаражах автомобилей, то интенсивность отказов составляет:
Расчет надежности аппаратуры сводится к определению интенсивности отказов отдельных ее компонентов с учетом рабочих режимов всех компонентов, условий их эксплуатации и хранения, средней температуры внутри корпуса аппаратуры во время работы. По найденному значению А* определяют среднее время безотказной работы аппаратуры в целом:

3. Приведите методику расчета конструкции на механические воздействия.

Билет 21
1. Дайте общую характеристику воздействия условий земной атмосферы на электронные средства.
В зависимости от размещения РЭА на поверхности земли (в том числе и в горной местности), в атмосфере, характер и интенсивность внешних естественных дестабилизирующих факторов будут различными. Их влияние может быть, как усилено, так и ослаблено при размещении РЭА на или внутри различных объектов.
Для земной РЭА определяющими естественными дестабилизирующими факторами являются климатические: а) воздействие температуры (oC или К); б) относительная влажность Вл ( в процентах); в) роса и обледенение (гололед); г) морской туман (солевой); д) пыль и песок; е) солнечная радиация РС (инсоляция); ж) плесневые грибы.
Нормальными климатическими условиями считаются: t=25±10o C (288-308К); влажность составляет 45-80%; атмосферное давление р=(8,36-10,6)·104 Па (630-800)мм рт. ст.). Если t≥30о С (303К), то влажность≤70%.
2. Раскройте основные элементы теории надежности.
Надежность является комплексным свойством изделий. Для описания сторон этого свойства на практике пользуются показателями надежности, представляющими собой количественные характеристики одного или нескольких свойств определяющих надежность изделия. комплексные показатели надежности. Показатели этой группы выступают в виде эксплуатационных коэффициентов надежности, используемых для устройств. Основными коэффициентами являются:- коэффициент готовности Kr;- коэффициент технического использования K
И
;- коэффициент простоя K
П
3. Приведите методику расчета конструкции электронного средства на охлаждение.
Подставим в формулу Ф = αSΔθ значение коэффициента α
л и получим:
Ф= ε
пр*
1,2 1
2
( ,
)
пр
f
S
 
 



  
где ε
пр
– приведенная степень охлажденного тела;
φ
12
– коэффициент облученности, показывает какая часть энергии излучаемая телом 1 попадает на тело 2;
1 2
( ,
)
f
 
- функция, устанавливающая связь между температурами тела 1 и 2 при излучении;
(ε
пр для Al=0,06÷0,18; Сталь=0,5÷0,42; Ag – 0,02÷0,03; Лаки – 0,27÷0,906)
При охлаждении тела в воздухе
1 2
( , )
f
 
=
4 4
1 2
;
100 100
t
t




−








t
1
-тело; t
2
-воздух, следовательно, при больших разностях эффективность теплопроводности излучением значительно возрастет.