Конструирование и технология производства ЭВАРефераты >> Технология >> Конструирование и технология производства ЭВА
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
Техническое задание Подбор элементной базы Расчет теплового режима блока Расчет массы блока Расчет собственной частоты ПП Расчет схемы амортизации Расчет надежности по внезапным отказам Литература |
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1. Назначение аппаратуры.
Данный блок относится к классу бортовой аппаратуры и предназначен для установки в управляемый снаряд. Функционально блок предназначен для свертки сигнала принимаемого бортовой РЛС.
2. Технические требования:
а) условия эксплуатации:
- температура среды tо=30 оC;
- давление p = 1.33 × 104 Па;
б) механические нагрузки:
- перегрузки в заданном диапазоне
|
f, Гц | 10 | 30 | 50 | 100 | 500 | 1000 |
|
g | 5 | 8 | 12 | 20 | 25 | 30 |
- удары u = 50 g;
в) требования по надежности:
- вероятность безотказной работы P(0.033) ³ 0.8.
3. Конструкционные требования:
а) элементная база - микросхемы серии К176 с КМДП логикой;
б) мощность в блоке P £ 27 Вт;
в) масса блока m £ 50 кг;
г) тип корпуса - корпус по ГОСТ 17045-71;
д) тип амортизатора АД -15;
е) условия охлаждения - естественная конвекция.
ПОДБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
Поскольку проектируемый электронно-вычислительный блок является бортовой аппаратурой, то к нему предъявляются следующие требования:
· высокая надежность;
· высокая помехозащищенность;
· малая потребляемая мощность;
Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют интегральные микросхемы на дополняющих МДП (МОП) структурах - КМДП структуры.
Цифровые интегральные схемы на КМДП-транзисторах - наиболее перспективные. Мощность потребления в статическом режиме ЦИС составляет десятки нановатт, быстродействие - более 10 МГц. Среди ЦИС на МДП-транзисторах ЦИС на КМДП-транзисторах обладают наибольшей помехоустойчивостью: 40 .45 % от напряжения источника питания. Отличительная особенность ЦИС на КМДП-транзисторах - также высокая эффективность использования источника питания: перепад выходного напряжения элемента почти равен напряжению источника питания. Такие ЦИС не чувствительны к изменениям напряжения питания. В элементах на КМДП-транзисторах полярности и уровни входных и выходных напряжений совпадают, что позволяет использовать непосредственные связи между элементами. Кроме того, в статическом режиме их потребляемая мощность практически равна нулю.
Таким образом была выбрана серия микросхем К176 (тип логики: дополняющие МОП-структуры). Конкретно были выбраны две микросхемы:
· К176ЛЕ5 - четыре элемента 2ИЛИ-НЕ;
· К176ЛА7 - четыре элемента 2И-НЕ.
| Параметр | К176ЛЕ5 | К176ЛА7 |
|
Входной ток в состоянии “0”, Iвх0, мкА, не менее | -0.1 | -0.1 |
|
Входной ток в состоянии “1”, Iвх1, мкА, не более | 0.1 | 0.1 |
|
Выходное напряжение “0”, Uвых0, В, не более | 0.3 | 0.3 |
|
Выходное напряжение “1”, Uвых1, В, не менее | 8.2 | 8.2 |
|
Ток потребления в состоянии “0”, Iпот0, мкА, не более | 0.3 | 0.3 |
|
Ток потребления в состоянии “1”, Iпот1, мкА, не более | 0.3 | 0.3 |
|
Время задержки распространения сигнала при включении tзд р1,0, нс, не более | 200 | 200 |
|
Время задержки распространения сигнала при включении tзд р0,1, нс, не более | 200 | 200 |
Предельно допустимые электрические режимы эксплуатации
|
Напряжение источника питания, В | 5 - 10 В |
|
Нагрузочная способность на логическую микросхему, не более | 50 |
|
Выходной ток Iвых0 и Iвых1, мА, не более | 0.5 |
|
Помехоустойчивость, В | 0.9 |
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА БЛОКА
Исходные данные:
|
Размеры блока: |
L1=250 мм L2=180 мм L3=90 мм |
|
Размеры нагретой зоны: |
a1=234 мм a2=170 мм a3=80 мм |
|
Зазоры между нагретой зоной и корпусом |
hн=hв=5 мм |
|
Площадь перфорационных отверстий |
Sп=0 мм2 |
|
Мощность одной ИС |
Pис=0,001 Вт |
|
Температура окружающей среды |
tо=30 оC |
|
Тип корпуса |
Дюраль |
|
Давление воздуха |
p = 1.33 × 104 Па |
|
Материал ПП |
Стеклотекстолит |
|
Толщина ПП |
hпп = 2 мм |
|
Размеры ИС |
с1 = 19.5 мм с2 = 6 мм c3 = 4 мм |
