- •1 Постановка задачи.
- •1.1 Обоснование оцениваемых показателей надёжности печатного узла.
- •1.2 Анализ задания на проектирование.
- •2 Выбор элементов печатного узла.
- •2.1 Уточнение параметров элементов.
- •2.2 Обоснование типа и типоразмера соединителя.
- •3. Методика прогнозирования расчётным способом показателей безотказности рэу.
- •3.1 Метод расчёта показателей безотказности рэу.
- •3.2 Модели прогнозирования эксплуатационной интенсивности отказов элементов.
- •4. Оценка показателей безотказности печатного узла.
- •4.1 Исходные данные, используемые для расчёта эксплуатационной интенсивности отказов элементов.
- •4.2 Коэффициенты электрической нагрузки элементов.
- •4.4. Определение показателей безотказности печатного узла.
- •5. Анализ результатов решения.
2 Выбор элементов печатного узла.
2.1 Уточнение параметров элементов.
При проектировании частотомера используются следующие элементы:
В качестве резисторов R1, R2, R3, R5, R6 используем типа С2–33 мощностью 0.5 Вт.
Рисунок 2.1 – Внешний вид и размеры резисторов типа С2–33
Таблица 2.1 – Размеры резисторов типа С2–33
Тип резистора |
Диаметр D, мм |
Длина L, мм |
Диаметр d, мм |
Длина l, мм |
Мощность, Вт |
С2–33–0,5 |
4,2 |
10,8 |
25 |
0,8 |
0,5 |
Таблица 2.2 – Основные технические
данные резисторов типа С2–33
Тип резистора |
ТКС•10-6, 1/°С, не более |
Диапазон номинальных сопротивлений |
Предельное рабочее напряжение, В |
Минимальная наработка, ч |
Рабочая температура,оС |
С2–33–0,5 |
±500 |
0,1Ом…5,11МОм |
350 |
30000 |
-60…+155 |
В схеме частотомера используется микросхема D1_ D100C.
Операционный усилитель - это модульный многокаскадный усилитель с дифференциальным входом, по своим характеристикам приближающийся к воображаемому “идеальному усилителю”.
ОУ представляют собой усилители медленно изменяющихся сигналов с низкими значениями напряжения смещения нуля и входных токов и с высоким коэффициентом усиления.
По размерам и цене они практически не отличаются от отдельного транзистора. В то же время, преобразование сигнала схемой на ОУ почти исключительно определяется свойствами цепей обратных связей усилителя и отличается высокой стабильностью и воспроизводимостью.
Кроме того, благодаря практически идеальным характеристикам ОУ реализация различных электронных схем на их основе оказывается значительно проще, чем на дискретных элементах.
ОУ почти полностью вытеснили отдельные транзисторы в качестве элементов схем во многих областях аналоговой схемотехники.
На рисунке 2.2 приведена схема ОУ.
Входной каскад его выполняется в виде дифференциального усилителя, так что операционный усилитель имеет два входа.
Выходное напряжение Uвых находится в одной фазе с разностью входных напряжений: Uвых = U1 - U2
Рисунок 2.2 – схема операционного усилителя
Чтобы обеспечить возможность работы ОУ как с положительными, так и с отрицательными входными сигналами, следует использовать двухполярное питающее напряжение. Для этого нужно предусмотреть два источника постоянного тока, которые, как это показано на рисунке 3.1, подключаются к соответствующим внешним выводам ОУ.
Цоколевка операционного усилителя представлена на рисунке 3.2:
Рисунок 2.3 – цоколевка операционного усилителя
В предлагаемой схеме будем использовать операционный усилитель D100C. Цифровая микросхема серии ТТЛ изготовлена по биполярной технологии с диодами Шоттки и p-n переходом. Микросхема представляет собой логическиq элемент 4И-НЕ.
Рисунок 2.4 – Типоразмеры D100C
Таблица 2.3 – Технические данные D100C
Uпит. ном., В |
Uпит, В |
KDx10–3 |
Iп., мА |
Uсм, мВ |
Ii, нА |
Δ Ii, нА |
2Х15 |
2Х(5…15) |
20 |
6 |
15 |
0,05 |
0,03 |
Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним p-n переходом и двумя выводами.
Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления переменного тока частотой 50 Гц в постоянный. Используется основное свойство электронно-дырочного перехода - односторонняя проводимость.
SAY32 – кремниевый выпрямительный диод, в пластмассовом корпусе. Предназначены для работы в радиотехнических и электронных устройствах в выпрямительных схемах. Масса не более 0.1 грамм.
Стабилитрон – кремниевый полупроводниковый диод, используемый для стабилизации напряжения в цепи постоянного тока.
Принцип стабилизации заключается в том, что при изменении напряжения источника питания, в определенных пределах, напряжение в нагрузке должно оставаться постоянным. Это необходимо для устойчивой работы аппаратуры.
Стабилитрон включается в схему под обратное напряжение. Работает в режиме электрического пробоя, где напряжение слабо зависит от приложенного тока – основное свойство стабилизации. В рассматриваемой схеме используется стабилитрон SZX18.
В схеме используются два керамических конденсатора емкостью 0,1 и 1 мкФ. Выберем керамические конденсаторы, который в схемах обозначаются символом К.
Обозначение конденсаторов емкостью более 100 пФ состоит из трех цифр: две первые указывают значение первого сомножителя, а третья - степень второго сомножителя равного 10. Например, число "403" расшифровывается как 40*103 =40 тыс. пФ, а число "101" - как 10*101 =100 пФ. Емкость конденсаторов более 2 тыс. пФ иногда указывается и в микрофарадах. Например, 0,002=2 тыс. пФ
У нас используется конденсатор на 0,1 мкФ марки К10-104, и конденсатор на 1 мкФ марки К10-105, конденсаторы до 1600В.
