Разработке конструкций

Внутренняя структура микросхемы не может быть изменена разработчиком в целях обеспечения ее эффективного функционирования в конкретном узле аппарата. По этой причине микросхемы высокой степени интеграции оказываются узкоспециализированными, что вызывает при разработке аппаратуры резкий рост числа необходимых типов БИС, а при ограниченном применении каждого типа возникает вопрос о целесообразности их производства вообще.

При разработке аппаратуры необходимо учитывать предельно допустимые режимы эксплуатации ИМС, превышение которых может привести к выходу из строя ИМС и нарушению работы аппаратуры. В табл. 6.2 приведены предельно допустимые режимы эксплуатации для ТТЛ-ИМС различных серий.

Таким образом, при разработке аппаратуры на основе ИС, изготовленных по планарнои технологии, отпадает необходимость в многочисленных паяных соединениях, резко сокращаются габаритные размеры, масса, повышается надежность и снижается стоимость.

6.6.2. Свойства статистических оценок полезных сигналов. Принципы оптимизации измерений при наличии помех. Принятая модель помех (6.83) позволяет ставить задачу алгоритмического повышения помехоустойчивости аппаратуры. В зависимости от свойства полезных сигналов будем различать два подхода к увеличению помехоустойчивости пои разработке аппаратуры.

Приступая к разработке аппаратуры, конструктор должен разделить принципиальную схему на логически законченные части по критерию функциональности с учетом максимального числа возможных соединений и унифицированного ряда типоразмеров блоков для данных условий эксплуатации, выбрать типоразмер блока для каждой полученной части схемы. При этом может оказаться, что выбранный типоразмер блока не обеспечивает достаточно высокого коэффициента заполнения, а в предшествующих типоразмерах схема не помещается. Это является следствием того, что данный ряд типоразмеров блоков не оптимален для конкретной конструкции РЭА. В этом случае получается экономический проигрыш, который всегда будет наблюдаться, если унифицированный ряд типоразмеров блоков построен не для конкретной аппаратуры. Конструктору приходится решать сложную задачу. Нарушать функционально-узловой принцип разработки блоков нецелесообразно по условиям производства и эксплуатации, а кроме того, при отступлении от этого принципа увеличивается число коммутационных связей, что также невыгодно. Поэтому большинство блоков в современной аппаратуре имеет разные коэффициенты заполнения объема и с этим недо-

Развитие микросхемотехники изменяет подход к проектированию полупроводниковых усилительных устройств. Раньше при создании усилителей на дискретных компонентах разработчики стремились найти наиболее простое решение устройств, в первую очередь стремились уменьшить число активных компонентов схемы (диодов, транзисторов); такой подход обеспечивал снижение стоимости аппаратуры н ее высокую надежность. Ныне при разработке аппаратуры на ИМС разработчик стремится использовать готовые ИМС массового выпуска; именно такие ИМС обладают наименьшей стоимостью, их схемные решения тщательно проработаны и обеспечивают высокие показатели работы аппаратуры. Поэтому предприятия, выпускающие ИМС, стремятся к выпуску наиболее универсальных узлов, которые применялись бы в самых разнообразных устройствах, это обеспечивает увеличение выпуска данного типа ИМС и снижение их стоимости. Поэтому ИМС создаются не на основе наиболее простого решения, а наиболее совершенного, обладающего универсальными достоинствами. Применение таких ИМС оправдано и в тех случаях, если ряд их параметров в конкретном устройстве будет недоиспользован.

Надежность печатных плат, как и изделия в целом, закладывается при разработке аппаратуры, определяется качеством исходных материалов, выбранными методами, отработанностью и стабильностью технологических процессов изготовления и контроля печатных плат и узлов аппаратуры на их основе. Этапу разработки принадлежит особое место, так как на этом этапе определяются основные принципы обеспечения надежности, которые реализуют при производстве и эксплуатации изделий.

Каналообразующая аппаратура ТТ-12 служила прототипом при разработке аппаратуры ТТ-144; поэтому в основе ее построения и функционирования лежат те же принципы. Аппаратура ТТ-12 — групповая с аналогичным разбиением ДК на две группы А и Б. В отличие от ТТ-144 здесь за исходную взята группа каналов, занимающая полосу частот 1,8 ...3,3 кГц (несущие частоты ДК принимают значения от 1,86 до 3,18 кГц с шагом 0,12 кГц при 5 = = 50 Бод ( 6.12,6), от 1,92 до 3,12 кГц с шагом 0,24 кГц — 100 Бод, от 2,04 до 3,0 с шагом 0,48 кГц —200 Бод). При этом спектр группы Б поступает в линию без дополнительной групповой модуляции и для ТТ-12 на 6.5 в канале Б отсутствуют Мг и Дмг, а спектр сигнала группы А переносится в область 0,3... 1,8 кГц посредством групповой модуляции на частоте /А = 3,6 кГц. Кроме того, в аппаратуре ТТ-12 ПФ выполнены по традиционной схеме с частотно-зависимыми цепями, а не в виде КФП. В результате канальные блоки становятся индивидуальными и в ЗИП приходится включать 21 тип разных БК; ГГО не содержит ФЛЧ.

Продление периода нормальной эксплуатации может быть достигнуто посредством проведения профилактических осмотров, ремонта и замены элементов, в частности, ламп. Для облегчения а ускорения этих операций при разработке аппаратуры обращается? внимание на ее ремонтоспособность, определяемую степенью удобства ремонта (доступность деталей, узлов, блоков) и наличием устройств контроля режимов и параметров, облегчающих отыскание-неисправностей.

При изменении температуры корпуса диода изменяются его параметры. Эта зависимость должна учитываться при разработке аппаратуры. Наиболее сильно зависят от температуры прямое напряжение на диоде и его обратный ток. Температурный коэффициент напряжения (ТКН) на диоде имеет отрицательное значение, так как при увеличении температуры напряжение на диоде уменьшается. Приближенно можно считать, что ТКН ?/пр=-2мВ/К.

Таким образом, при разработке аппаратуры на основе ИС, изготовленных по планарной технологии, отпадает необходимость в многочисленных паяных соединениях, резко сокращаются габаритные размеры, масса, повышается надежность и снижается стоимость.

микрополосковых СВЧ-узлов, строгого решения волновых уравнений не существует. Поэтому при разработке конструкций микроэлектронных СВЧ-устройств

При разработке конструкций электрических соединений определяют: сечение жил связей; конструкцию проводников (одножильный, многожильный, серебряный, луженый, с изоляцией или без нее, коаксиальный, экранированный, высоковольтный, низковольтный, печатный, пленочный и т. д.); конструкцию совокупности проводников (скрутка проводников, жгут круглого сечения, плоский кабель, печатный монтаж платы и т. д.); методы крепления отдельных проводников и их совокупности; расстояние между отдельными проводниками; взаимное расположение проводников (ортогональное, под углом, параллельное); конструкцию контактных соединений (разъемные и неразъемные); расположение элементов согласования и фильтрации. При этом учитываются не только схемотехнические, но и технологические факторы: номенклатура используемых технологических процессов, их стабильность, характеристики оборудования и оснастки, параметры материалов конструкции; их устойчивость к технологическим воздействиям.

Почвой для рождения творческих идей является личный опыт, который приобретается путем активного обучения, например, при самостоятельной разработке конструкций на основе знаний, получаемых из технической литературы, лекционного материала, научной работы и т. п.

При проектировании схем электрических соединений и разработке конструкций РУ возникает проблема ограничения уровней токов короткого замыкания.

Существующая практика свидетельствует о наличии различных подходов к разработке конструкций трансформаторов. Объясняется это как ойределенными традициями отдельных предприятий, так и сложностью объективной оценки качества конструкции трансформатора с учетом конкретных условий использования, технологических, эксплуатационных и экономических факторов.

При разработке конструкций турбогенераторов мощностью свыше 100 тыс. кет выяснилось, что простое увеличение геометрических размеров машины не дает положительных результатов. При увеличении длины активной части турбогенератора появляются прогиб ротора в стационарном состоянии и вибрации во время работы турбогенератора. Увеличение диаметра ротора вызывает рост механических напряжений в теле ротора вследствие действия центробежных сил. Повышение мощности турбогенераторов можно было достичь путем увеличения удельных нагрузок в обмотках и магнитной индукции в активной стали.

В 1926 г. с целью уменьшения количества стыков — одного из самых уязвимых элементов конструкции рельсового пути — на железных дорогах СССР была введена термитная сварка короткомерных рельсов. С середины 30-х годов наряду с нею стала применяться более производительная электродуго-вая сварка, а в 1943 г. впервые был применен еще более совершенный способ электроконтактной сварки со стационарными и передвижными сварочными установками, получивший в дальнейшем преимущественное распространение. Положительный опыт рельсосварочных работ и совершенствование сварочной технологии привели к разработке конструкций так называемого бесстыкового пути, составляемого из 800-метровых рельсовых сварных плетей, чередующихся со вставками из нескольких рельсовых звеньев нормальной длины. Первая экспериментальная проверка отдельных участков такого пути, характерного высокой стабильностью и обеспечивающего плавность хода подвижного состава при больших скоростях движения, была предпринята в Советском Союзе еще в 1935г. Тогда же проф. К. Н. Мищенко разработал теоретические основы его конструирования. Но широкое применение его на эксплуатируемых и вновь строящихся линиях началось, как и в большинстве других стран, лишь в послевоенный период — с появлением в путевом хозяйстве тяжелых рельсов и более совершенных рельсовых скреплений. К концу 1970 г. общая длина бесстыкового пути будет доведена примерно до 20 тыс. км, преимущественно на тех же направлениях, для которых предусматривается укладка железобетонных шпал [16].

значительное внимание разработке конструкций и технологии производства деревянных самолетов. Так, когда стал ощущаться недостаток авиационных лесоматериалов, в институте было организовано специальное «Бюро по авиалесу», которое провело обследование важнейших лесных массивов страны, определило районы заготовок нужных сортов древесины и разработало методы ее разделки, хранения и сушки.

При разработке конструкций таких самолетов целесообразно, сохраняя полетный вес, уменьшать собственный вес конструкции, соответственно увеличивая коммерческую (полезную, или «платную») нагрузку. При снижении веса пустого самолета на 1 % можно увеличить коммерческую нагрузку примерно на 4,5% и на столько же снизить себестоимость перевозок. В связи с этим в гражданском самолетостроении нашли применение новые высокопрочные сплавы, «сотовые» конструкции, полупроводниковые элементы в радиоэлектронном оборудовании, склейка металлов и многие другие конструкционные и технологические новшества, способствующие снижению собственного веса конструкции самолета и повышению его эксплуатационной эффективности.

Позднее тем же конструкторским коллективом были спроектированы вертолеты Ка-15 и Ка-18 (см. табл. 23) с двумя соосными винтами диаметром 9,96 м—первые в СССР и за рубежом вертолеты такого типа. На вертолете Ка-15 был установлен рекорд скорости полета для этого класса летательных аппаратов — 170 км/час по замкнутому маршруту протяженностью 500 км11. В 1947 г., выполняя общее задание по разработке конструкций двух- и трехместных вертолетов, ОКБ И. П. Братухина предложило двухвинтовой вертолет Б-11, ОКБ А. С. Яковлева — одновинтовой вертолет Як-100 и ОКБ М. Л. Миля — вертолет Ми-1 с одним несущим винтом диаметром —14,5 м и с хвостовым рулевым винтом.

Конструкция опор. Разработке конструкций опор с момента появления первой линии электропередачи высокого напряжения уделяется особое внимание.