Эксплуатационным характеристикам

Повышение сложности ИМС, ужесточение требований к их надежности, расширение областей применения при постоянном увеличении диапазонов • эксплуатационных воздействий требуют не только совершенствования проектирования и технологии изготовления микросхем, но и четкой организации единого подхода к решению методологических вопросов при оценке качества и надежности ИМС. Важное место при этом отводится испытаниям ИМС.

Выбор элементной базы. При выборе схемотехнической основы построения БИС в каждом конкретном случае необходимо проводить комплексную оценку имеющейся элементной базы по всей совокупности главных критериев. При этом основными критериями считают: быстродействие /,.ср; фактор качества F = Pt-j.cp (P — удельная мощность, потребляемая одним элементом); удельную S,y> и функциональную S,v плотности компоновки базового элемента; логическую гибкость базового элемента при реализации комплексных логических функций, что определяет добротность БИС: QBHC = 1/ (Рвис/виг.); тип применяемой технологии и максимальный размер кристалла; работоспособность базовых элементов в составе БИС в диапазоне изменяющихся эксплуатационных воздействий.

Принцип взаимного согласования цепей (структур) заключается в том, что необходимые пропорциональность или равенство значений электрических параметров двух цепей (структур) в широком интервале эксплуатационных воздействий достигается их конструктивно-технологическим исполнением. Взаимное согласование схемотехнических структур осуществляется за счет близкого топологического размещения соответствующих элементов на кристалле или плате.

Достигаемая при этом идентичность или строгая пропорциональность параметров в полном интервале эксплуатационных воздействий (старение, изменения температуры, напряжений питания и др.) обусловлена тем, что исходные материалы и условия проведения технологических операций для таких элементов (структур) практически одинаковы. Использование данного принципа позволило создать высокоточные структуры аналоговых ИМС — дифференциальные каскады, эталоны тока и напряжений с параметрами, не реализуемыми в традиционной схемотехнике на дискретных компонентах.

На недостаточно химостойкую, изоляцию разрушающее воздействие оказывает агрессивность окружающей среды: наличие в ней паров, кислот, сернистых соединений, аммиака и других химически активных соединений. В высоковольтных конструкциях под влиянием очагов ионизации воздуха (короны) на изоляцию воздействуют образующиеся при этом агрессивные соединения. Для длительной работы в таких условиях изоляция должна быть короностойкой. Сказанное свидетельствует о том, что для правильного выбора материалов электрической изоляции нельзя ограничиваться значением из свойств, изученных на образцах в исходном состоянии. Требуется достаточно полное исследование их поведения в определенных изоляционных конструкциях с учетом возможных эксплуатационных воздействий.

размер кристалла; работоспособность базовых элементов в составе БИС в диапазоне изменяющихся эксплуатационных воздействий.

Дифференциальные и разрабатываемые на их основе операционные усилители занимают одно из ведущих мест в технике линейных ИМС. Основой интегральных микросхем, выполняющих функции дифференциального усилителя, является пара транзисторов с согласованными характеристиками ( 6.16, а). Для выполнения основного требования идентичности параметров в диапазоне эксплуатационных воздействий и температур, предъявляемого к транзисторам, последние изготовляют на общей подложке как единый активный прибор. Простейшая схема дифференциального усилителя ( 6.16, б) состоит из двух транзисторов и трех резисторов. Поскольку отношение сопротивлений коллекторных резисторов должно быть постоянным в диапазоне температур и эксплуатационных воздействий, монолитный вариант этой схемы является базой для многочисленных разработок ИМС в виде усилителей с дифференциальными входами.

Дифференциальные я разрабатываемые на их базе операционные усилители занимают монопольное положение в технике линейных интегральных микросхем. Основой интегральных мгакр'осхем, выполняющих функции дифференциального усилителя, является пара транзисторе)! с согласованными характеристиками ( 6.11 а). Для выполнения основного требования по идентичности параметров в диапазоне эксплуатационных воздействий и температур, предъявляемого к 'Транзисторам, последние изготовляют на общей подложке как единый активный прибор. Простейшая схема дифференциального усилителя ( 6.11(5) состоит из двух транзисторов и трех резисторов. Поскольку отношение сопротивлений коллекторных резисторов данной схемы должно быть постоянным в диапазоне температур и условий эксплуатация, монолитный вариант этой схемы является базой для .многочисленных разработок усилительных интегральных микросхем с дифференциальными входа-ми.

При учете эксплуатационных воздействий, снижение долговечности за счет коррозионных повреждений оценивается по экспериментальным данным. При отсутствии таких данных долговечность NKC для углеродистых и низколегированных сталей в коррозионной среде при равномерной коррозии можно определить по формуле

§ 1. КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

повторным нагружением противоположного знака. Эти нагрузки, как было показано выше, могут происходить на фоне разнообразных эксплуатационных воздействий, характер изменения которых также оказывается достаточно сложным.

К основным метрологическим и эксплуатационным характеристикам этих приборов относятся: пределы и диапазоны измерения, разрешающая способность, точность, быстродействие, форма представления результатов измерения, конструктивное исполнение, надежность.

Магнитоэлектрические генераторы (МЭГ) переменного тока -синхронные генераторы, в которых роль индуктора выполняет постоянный магнит. Успехи в разработке новых материалов постоянных магнитов с большой удельной магнитной энергией постоянно расширяют диапазон мощностей, в котором по массогабаритным и эксплуатационным характеристикам МЭГ стали конкурентоспособными по отношению к генераторам с электромагнитным возбуждением.

Синхронные машины с возбуждением постоянным магнитом имеют роторы, намагниченные в радиальном направлении. Такие машины, не уступая по массогабаритным и эксплуатационным характеристикам машинам с электромагнитным возбуждением, обладают более высоким к. п. д. и значительно превосходят их по надежности. Они широко используются в самолетах, автомобилях, тракторах.

быстрым развитием науки и техники в электронике, аппаратостроении, авиа- и ракетостроении, приборостроении, машиностроении и др., характеризуемым значительным повышением сложности выпускаемых изделий и требований к их технико-эксплуатационным характеристикам;

ве агрегатного комплекса АСВТ выпускались мини-ЭВМ типов М-6000, М-7000, а также М-400. С 1977 г. странами СЭВ вместо указанных ЭВМ стали выпускаться более совершенные машины серии СМ. Это мини-ЭВМ третьего поколения, предназначенные для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами в системах автоматизации экспериментальных исследований. Серия СМ в настоящее время состоит из пяти моделей: СМ-1, СМ-2, СМ-3, СМ-4, СМ-5 По своей структуре эти машины близки к М-6000, М-7000 и М-400, но значительно превосходят их по техническим и эксплуатационным характеристикам.

Классификация измерительных приборов. Измерительные приборы разнообразны по назначению, принципу действия, метрологическим и эксплуатационным характеристикам. Поэтому классификационных признаков много, а мы учтем наиболее общие из них.

В настоящее время широко распространены выпрямители с управляемыми полупроводниковыми диодами — тиристорами. Тиристоры благодаря компактности, экономичности и хорошим эксплуатационным характеристикам пришли на смену ртутным выпрямителям с управляющим электродом.

При сравнении методов выбора турбинного оборудования по главным универсальным и эксплуатационным характеристикам в логарифмическом масштабе видно преимущество последнего. Основным преимуществом 560

Классификация измерительных приборов. Измерительные приборы разнообразны по назначению, принципу действия, метрологическим и эксплуатационным характеристикам. Поэтому классификационных признаков много, а мы учтем наиболее общие из них.

Быстродействующие ИОУ также относятся к классу операционных усилителей общего назначения. Однако они отличаются от обычных ИОУ большим потреблением мощности, что иногда может привести к ограничению области их использования. Кроме того, они, как правило, уступают обычным усилителям по эксплуатационным характеристикам. Поэтому быстродействующие ИОУ применяются главным образом в тех случаях, когда обычные усилители типа 140УД1, 153УД1, 153УД2 и др. не удовлетворяют предъявляемым требованиям по своим частотным или переходным характеристикам. 170

Наиболее типичная ситуация, в которой используются ИС параллельно-последовательного действия, состоит в необходимости получения измерительной информации в значениях заданного количества однородных или разнородных величин, воспринимаемых ИС непосредственно или с помощью первичных измерительных преобразований. При этом на ИС накладываются ограничения, которые связаны в- большинстве случаев с требованиями последовательной (программной) или выборочной (адресной) выдачи результатов измерения значений каждой величины (положим, для цифровой регистрации и для ввода в ЦВМ), при этом-должны удовлетворяться требования по метрологическим и эксплуатационным характеристикам при минимальной сложности и стоимости.