1.3. Показатели конструкции вт

Конструкция ВТ любого назначения может быть охарактеризована показателями, отражающими ее качество. По этим показателям проводится сравнительная оценка выбора средств ВТ, выпускаемых промышленностью. К этим показателям относятся:

1. Сложность конструкции ВТ, рассчитываемая по формуле

где N_э — число элементов, составляющих ВТ;

M_c — число соединений;

k₁, k₂, k₃ — коэффициенты масштабный и весовые. Это выражение связывает число элементов, составляющих ВТ (микросхем, полупроводниковых приборов, пассивных компонентов, элементов коммутации), с числом разъемных и неразъемных соединений между ними, что определяет массу, габаритные размеры, надежность и другие параметры ВТ.

2. Число элементов, составляющих ВТ, рассчитываемое по формуле

где — соответственно число устройств ВТ, типов элементов, элементов i-го типа, входящих в j-е устройство.

3. Объем ВТ

где — общий объем всех интегральных схем (ИС), дм³;

— объем соединений, дм3;

— объем несущей конструкции, обеспечивающей прочность и защиту ВТ, дм3;

— объем теплоотводящего устройства, дм³.

4. Отношение q_n = _N / , характеризующее степень использования физического объема ВТ элементами, несущими полезную функциональную нагрузку, т. е. непосредственно определяющими электрическую схему ВТ, и называемое коэффициентом интеграции или коэффициентом использования физического объема (q_n < 1, и q_n =1, если применяется однокристальная ЭВМ).

5. Общая масса ВТ, определяемая суммой масс всех входящих в нее устройств,

(составляющие те же, что и в третьем показателе).

6. Общая мощность, потребляемая ВТ, которая находится из равенства

,

где p_i— мощность потребления i-го устройства. Для цифровых устройств потребляемая ими мощность зависит от средней мощности потребления интегральной схемой. Известно, что 80—90% мощности потребления рассеивается в виде теплоты и определяет тепловой режим ВТ и соответствующие перегревы элементов конструкции.

7. Общая площадь, занимаемая ВТ,

где Q_i— площадь, требуемая для эксплуатации i-го устройства ВТ, м² ;

N_y— число устройств, составляющих ВТ.

8. Собственная частота колебаний конструкции

где k_ж— коэффициент жесткости конструкции;

т — масса конструкции, кг.

Эффективность защиты конструкции ВТ от вибрации и ударов оценивается:

для амортизированной аппаратуры — коэффициентами виброизоляции и удароизоляции:

для неамортизированной аппаратуры — коэффициентами динамичности на низких и высоких частотах внешних воздействий:

где f₀ / f — соотношение вынужденной f и собственной частоты f₀ конструкции;

n_max — возможная максимальная перегрузка при ударе;

n_ТЗ — допустимая нагрузка при ударе (указывается в техническом задании (ТЗ));

А — допустимое значение максимального перемещения, мм;

v — допустимая скорость перемещения, мм/с ;

g — ускорение свободного падения, мм/с².

Для амортизированной аппаратуры следует как можно больше уменьшить собственную частоту f₀, а для неамортизированных ЭВМ, наоборот, увеличить f₀, приближая ее к верхней границе возмущающих воздействий или превышая ее.

9. Степень герметичности конструкции, определяемая истечением газа из определенного объема блока за известный отрезок времени

где _б — объем блока, дм³;

Δ — избыточное давление газа в блоке, Па;

_сл — срок службы блока, с.

10. Вероятность безотказной работы ВТ — параметр, определяющий надежность ВТ.

Перечисленные показатели конструкции определяются элементной базой, на основе которой создается ВТ.