Оценка устойчивости рабочего места для измерения двухполюсных и многополюсных радиоэлементов к воздействию проникающей радиации и ЭМИ ядерного взрыва

8 Оценка устойчивости рабочего места для измерения двухполюсных и многополюсных радиоэлементов к воздействию проникающей радиации и ЭМИ ядерного взрыва

8.1 Методика оценки устойчивости РЭА к воздействию ядерного взрыва

В связи с тем, что рабочее место для измерения двухполюсных и многополюсных радиоэлементов предназначено для эксплуатации в лабораторных условиях, то оценка его устойчивости к проникающей радиации нецелесообразна. Поэтому ограничимся рассмотрением воздействия ЭМИ.

Методика оценки устойчивости работы электронных систем к воздействию ЭМИ [18] достаточно сложна и громоздка, так как требует глубокого анализа проектируемой системы для выделения в ней функционально связанных приёмников ЭМИ, что не всегда возможно сделать. Несмотря на сложность этой методики, полученные результаты оценки имеют весьма приближённый характер. Поэтому в технической литературе часто рекомендуется использовать приближённый метод оценки устойчивости РЭА к воздействию ЭМИ, который исходит из следующих предпосылок:

-    оценка устойчивости проводится только по электрической составляющей поля ЭМИ, так как она является определяющей в повреждении элементов схем;

-    для оценки уровня устойчивости элементов схем используют литературные данные об уровнях, но с введением поправки, учитывающей конкретные условия работы элементов в исследуемой схеме.

В качестве критерия устойчивости элементов выбирается количество поглощённой энергии. Известно, что поглощённая энергия пропорциональнаквадрату линейного размера элемента. Поэтому поправочный коэффициент определяется по формуле

8.2 Оценка устойчивости рабочего места для измерения параметров радиоэлементов к воздействию ЭМИ ядерного взрыва

Разрабатываемое рабочего места для измерения параметров радиоэлементов имеет в своём составе транзисторы маломощные, микросхемы, реле слабого тока, резисторы, конденсаторы.

В соответствии с изложенной выше методикой выберем из таблицы [17] данные о пороге устойчивости элементов П_кр. Из анализа схемы рабочего места определяем длины проводников '^э и '^л. Рассчитываем по формулам (8.1) и (8.2) поправочный коэффициент и порог устойчивости элемента соответственно. Полученные результаты заносим в таблицу 8.1.

На основе полученных данных составляем таблицу 8.2, сравнительных характеристик элементов конструкции.

Таблица 8.1 - Расчет поправочного коэффициента и порога устойчивости элементов конструкции

Таблица 8.2 - Сравнительные характеристики элементов конструкции

Из таблицы видно, что наименее устойчивыми элементами схемы являются транзисторы маломощные и микросхемы. Большинство элементов схемы имеет Пкр=10"⁴ Дж. Поэтому целесообразно повысить порог устойчивости слабых элементов на 3-4 порядка.

Такое повышение устойчивости элементов можно осуществить за счёт экранирования проводников, самих элементов а также за счет уменьшения длины соединительных проводников, что обеспечивается условиями разработки ВЧ-конструкций.

Заключение

При выполнении теоретической части выпускной квалификационной работы были рассмотрены компонентные, формальные и факторные модели радиокомпонентов, было спроектировано рабочее место для формирования статистических высокочастотных моделей двухполюсных и многополюсных радиоэлементов и изготовлен макет нестандартной части рабочего места в составе измерительно-контрольного устройства и головок для измерения высокочастотных параметров и ВАХ двухполюсных РК и транзисторов. Проведены испытания рабочего места на примере измерения статистических параметров ДП.

В процессе выполнения экспериментов были исследованы частотные и режимные характеристики пассивных линейных и нелинейных РК. Доказана возможность использования спроектированного рабочего места для измерения динамических параметров РК в диапазоне до 100 МГц.

Впервые установлено, что полное сопротивление полупроводникового диода на высокой частоте имеет индуктивный характер и предложена скорректированная модель диода.

Были выполнены необходимые конструктивные расчеты; технико-экономическое обоснование проведения опытно-конструкторских работ; оценка конкурентоспособности рабочего места для измерения параметров РК; расчет лимитной цены и цены потребления готового изделия; выбор мер по защите человека и окружающей среды; разработка методики защиты от ЭМИ ядерного взрыва.

Большая часть графической и вся текстовая части выполнены с применением современных средств ЭВМ (пакет программ Microsoft Office ХР; система трёхмерного твердотельного моделирования КОМПАС 3D v6.0; САПР печатных плат Р- CAD 2001 ).

Список литературы

1          Поливанов К. М. В трех частях. Часть первая. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи с сосредоточенными постоянными.- M.-JL: Энергия, 1965. - 360 с.

2          Ортюзи Ж. Теория электрических цепей. Т. 1. Анализ. Пер. с франц. Под ред. Л. Р. Явича.- М.: Мир, 1970. - 408 с.

3          Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. Изд. второе, перераб. и доп.- М.: Энергия, 1977. - 656 с.

4          Альтман Дж. Устройства сверхвысоких частот., пер. с англ. Под ред. проф. И. В. Лебедева.- М.: Мир, 1968. - 788 с.

5          Транзисторы - параметры, методы измерений и испытаний. Под ред. И. Г. Бергельсона, Ю. А. Каменского, И. Ф. Николаевского.- М.: Сов. радио. 1968.-504 с.

6          Ильин В. И. Машинное проектирование электронных схем.- М.: Энергия, 1972.-280 с.

7          Макромоделирование аналоговых интегральных микросхем / А. Г. Алексеенко, Б. И. Зуев, В. Ф. Ламекин, И. А. Романов.- М.: Энергия, 1977. -96с.

8          Разевиг В. Д. Применение программ Ри-СОП и Pspice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 вып.- М.: Радио и связь, 1992.-482 с.

9          Логан John. Моделирование при проектировании схем и систем.- ТИИЭР, 1972, т. 60, С. 207-223.

10       Логан John. Characterization end modeling for statically design.//«Ball. Syat. Techn. J.», 1971.- № 5.- p. 1105 - 1147.

11       Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: Учеб. Для вузов по спец. «Полупроводники и диэлектрики» и «Полупроводниковые и микроэлектронные приборы» - 4-е изд., перераб. И доп.-М.: Высш. шк., 1987.-479 с.

12       Чернышев А. А. Основы надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.- М.: Радио и связь, 1988. - 256 с.

13       Gummel H. К. Poon H. С. An integral charge control model of bipolar transistors.//«Bell Syst. Techn. J.», 1970.- № 5.- p. 827 - 852.

14       Носов Ю. Р. и др. Математические модели элементов интегральной электроники.- М.: Сов. радио, 1976. - 304 с.

15       Адлер Ю. И., Маркова В. Н., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при пайке оптимальных условий.- М.: Наука, 1976. - 388 с.

16       Красовский Г. А., Филаретов Г. Ф. Планирование эксперимента.- Минск, изд. БГУ, 1982. - 302 с.

17       Щенк. Теория инженерного эксперимента.- М.: Мир. - 228 с.

18       Столярский Э. Измерение параметров транзисторов. / Пер. с польск. А. А. Визеля. Под ред. Ю. А. Каменского.- М.: Сов. радио, 1976. - 288с.

19       Кобол Р. Теория и применение полевых транзисторов.- М.: Энергия, 1975.-248 с.

20       Cintognetti P., Massobrio G. Smiconoluctor device modelling wich spice. McGraw - Hill.- New York, 1988. 391 p.

21       Энгель В. Л., Дирке X. К., Майнерцхаген Б. Моделирование полупроводниковых приборов.//ТИИЭР.- 1983.- Т7 !.-№!.- с.14-41.

22       Curtice W. E. A MOSFET model for use in the design of Ga-As integrated circuits//IEEE Transaction on Microwave theory and techniques.- 1980.- MTT.- p.28.

23       Statz H., Newman P., Smith I. W., Pusel R. A., Haus H. A. Ga As FET devis and circuit simulation in SPISE/ЛЕЕЕ Transactions of Microwave theory and techniques.- 1984.- MTT - 32.- p,471 - 473.

24       Microsim Pspice A/D Circuit Analysis References Manual. Ver. 6.2 Microsim Corporation.- California, 1995.-431 p.

25       Мирошник И. А., Рындин А, А., Шкурина Н. А., Шуткин В. С. Методика формирования транзистора для автоматизированного проектирования сигналов РЭА // Методы и устройства передачи информации по каналам связи: Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж. ВПИ, 1979.- с.115 - 119.

26       Мирошник И. А., Ершов Л. В., Жеребцов В. М. Некоторые результаты исследования волновых параметров интегральных схем в радиодиапазоне// МЗС серия: ЭЗ №13, 1979. ВИМИ. Спр. депон. №3 - 5965, НИИЭИР.

27       Мирошник И. А., Ершов Л. В., Жеребцов В. М., Жалнина Г. М. К вопросу исследования катушек индуктивности в зависимости от частоты, температуры и режима питания // РЖ Военная техника и экономика, сер. общетехн., №4, 1978. ВИМИ. Спр. о депон. №3 - 5478. НИИЭИР.

28       Мирошник И. А., Ершов Л. В., Жеребцов В. М., Жалнина Г. М. Формирование статических моделей индуктивных элементов электрических цепей // Радиотехнические устройства: Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж. ВПИ, 1978.-с. 98-102.

29       Мирошник И. А., Ситников В. Г., Чургомов В. А. Автоматизация формирования аналитических моделей линейных микросхем // Модели и алгоритмы сложных систем: Межвуз. сб. науч. тр.- Воронеж. ВПИ, 1985.- с. 131-136.

30       Мирошник И. А., Ершов Л. В., Жеребцов В. М., Никитин В. В. Исследования волновых параметров интегральных схем в радиодиапазоне // Средства связи, 1976.- Вып. 1-2.- с. 27 - 30.

31       Мирошник И. А., Ершов Л. В., Жеребцов В. М. Моделирование катушек индуктивности при проектировании RLC фильтров // Средства связи. 1978.- Вып. 3.- с. 36 - 37.

32       Мирошник И. А., Рындин А. А., Шкурина П. А. Расчет и анализ погрешности идентификации модели транзистора // ВИНИТИ Дипломированные научные работы, 1983.- №3.- Др №2018 - А.

33       Мирошник И. А., Рындин А. А., Шкурина Н. А. Програмно - технические средства определения параметров динамических модулей компонентов САПР РЭА // Известия Ленинградского ордена Ленина электротехнического института имени В. И. Ульянова (Ленина): Сб. научи, тр., Вып. 347, Автоматизированное проектирование в радиотехнике и приборостроении.- Л.: ЛЕТИ, 1984.- с. 42 -49.

34       Бутырин А. А., Мирошник И. А. К методике измерения Y - параметров микропомошников с учетом паразитных параметров измерительных цепей / В сб - «Элементы и устройства микроэлектронной аппаратуры» // Межвуз. сб. науч. трудов.- Воронеж, ВГТУ, 1995.- с. 55 - 60.

35       Бутырин А. А., Исаев И. В., Мирошник И. А. Машинно- ориентированные методы и технические средства измерения параметров моделей двухпомослых радиоэлементов // В сб. научных трудов.- Воронеж ВГТУ, 1995.-с. 61-67.

36       Мирошник И. А., Цветов Д. В., Богачев А. Н. Алгоритмические методы и технические средства идентификации параметров моделей аналоговых микросхем «Элементы и устройства микроэлектронной аппаратуры» // Межвуз. сб. науч. трудов.- Воронеж, 1997.- с. 112-116.

37       Мищериков С. А., Прокакпьев А. И., Мирошник И. А. Влияние поверхностных состояний на пороговое напряжение МОП структуры // Вестник Воронежского государственного технического университета. Серия «материаловедение» вып. 1.1- Воронеж, ВГТУ, 1996.- с. 170 - 171.

38       Богачев А. Н., Мирошник И. А., Цветов Д. В. Оптимизация активного векторного эксперимента при измерении вольтамперных характеристик биполярных транзисторов // Элементы и устройства микроэлектронной аппаратуры: Межвуз. сб. науч. трудов.- Воронеж, 1999.- с. 106-110.

39       Мирошник И. А., Калюжный А. Н. Исследование точностных характеристик малосигнальных моделей биполярных транзисторов // Элементы и устройства микроэлектронной аппаратуры: Межвуз. сб. науч. трудов.-Воронеж, 1999.-с. 116-122.

40       Калюжный А. Н., Мирошник И. А. Определение оптимального режима измерения двухпомостников в схемах обеспечения надежности и качества приборов. Воронеж, 2000. с. 138 - 145.

41       Мирошник И. А. Измерения волновых параметров рассеяния многополосных радиоэлементов в радиодиапазоне / Изв. вуз. Радиоэлектроника, 1977, т.20, №5. с. 86 - 89. Машинно – ориентированные способы определения параметров линейных многополосников на высоких частотах. Воронеж. Политехи. Инст. 1988. 31с.: ил 11, Библиогр. 11 назв. - Рус. Деп. в ВИНИТИ 25.01.89, № 609 - 1389.

42       А. с. 601638, кл. G 01 R 31/32. Устройство для измерения параметров рассеяния транзистора / И. А. Мирошник, Л. В. Ершов и др. (СССР). №2338392, заявлено 22.03.1976; Опубл. 05.04.78. Бюл. №3,1978. 1с,

43       А. с. 741195, кл. G 01 R 27/28. Устройство для измерения параметров рассеяния четырехполюсника / П. А. Ионкин, В. М. Жеребцов, В. Г. Миронов, И. А. Мирошник (СССР). №262757, Заявлено 14.06.78; Опубл. 15.06.80. Бюл. №2, 1980. 1с.

44       А. с. 748287, кл. G 01 R 27/28. Устройство для измерения линейных параметров рассеяния четырехполюсников в радиодиапазоне / Л. В. Арапчеева, Л. В. Ершов, В. М. Жеребцов, И. А Мирошник, В. В. Никитин (СССР). №2172144, Заявлено 15.07.80. Бюл. №26, с. 1.

45       А. с. SU 1084709 А, кл. G 01 R 31/26. Устройство для измерения параметров рассеяния транзистора / И. А. Мирошник, Н. А. Шкурина и др. (СССР). №3488414, Заявлено 3.09.1982; Опубл. 07.04.84. Бюл, №13, 1984. с.

46       А. с. SU 1317370 А, кл. G 01 R 27/32. Способы определения линейных параметров многополюсника / И. А. Мирошник, Н. А. Шкурина и др. (СССР), №3578025, Заявлено 6.01.1983. Опубл.

47       А. с. SU 1561693 А1, кл. G 01 R 31/26. Устройство для измерения динамических параметров транзисторов / И. А. Мирошник, Ю. М. Белоцерковский и др. (СССР). №4357509, Заявлено 3.09.1988.

48       А. с. SU 150282, вел. G 01 R 27/00. Устройство для измерения комплексных параметров двухполюсников / И. А. Мирошник, М. И. Хмолевский и др. (СССР). №4149042, Заявлено 19.11.1986, Опубл. 23.07.90. Бюл. №17. с.

49       А. с. SU 1619209 А1, кл. G 01 R 31/28. Устройство для измерения динамических параметров четырехполюсных микросхем / И. А. Мирошник №4910609, Заявлено 15.04.1988, Опубл. 07.01.91 Бюл. №1, с.

50       Методические указания по выполнению организационно - экономической части дипломных проектов для студентов специальностей 230100 «Радиотехника» и 230300 «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» всех форм обучения / Воронеж. Гос. Техн. ун-т; Сост. И.Г. Орлова, Б.Г. Преображенский. Воронеж, 1994.

51       Калюжный А.Н, Аттестация образцовых мер при измерениях в схемах с конечными нагрузками // Элементы и устройства микроэлектронной аппаратуры: Межвуз. Сб. научи, тр. Воронеж: ВГТУ, 1999. с. 111-115.

52       Фатхутдинов Р.А. Организация производства: - М. : ИНФРА - М., 2001-672с.

53       Санитарные правила и нормы 2.2.2.542 — 96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персонал ЭВМ, и организация работы.— М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996

Похожие работы

Совершенствование организации управленческого труда в организации

Скачать

128462

1

16

... приведен полный перечень и расчетные формулы используемых для оценки ТК РЭА количественных показателей. 3.2 Разработка информационного обеспечения системы показателей эффективной организации управленческого труда в организации и технологичности конструкции изделий и их составных частей Стандартами ЕСТПП введена система количественных оценок технологичности конструкций, охватывающая всю ...

Поисково-разведочные работы. Восточные Саяны

Скачать

95619

8

4

... (кимберлиты, лампроиты) и сопровождающихся процессами брекчирования, катаклаза, милонитизации и метасоматоза. Наиболее крупные глубинные разломы, прослеживающиеся на Шангулежской площади - Присаянский глубинный разлом, отделяющий структуру Восточного Саяна от Сибирской платформы, и субпараллельный ему Очкосовский, осложняющий восточную границу Бирюсинского купола. 4.2 Ураноностность площади. В ...

Концепция системы управления РУПП "Витязь"

Скачать

81636

14

5

... в соответствии со складывающейся ситуацией, изменение маркетинговой политики, разработка и реализация программ по увеличению продаж. 2. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ФОРМИРОВАНИЮ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 2.1 Определение миссии РУПП «Витязь»   Миссия РУПП «Витязь» - обеспечение потребителей высококачественной продукцией, как телевизионной и спутниковой техникой, так и медицинской техникой, а также другими ...

Интеллектуальные датчики

Скачать

123695

1

3

... ИД состоит в выполнении им, помимо основной функции, функции автоматического метрологического самоконтроля - контроля метрологической исправности. Для повышения эффективности проектирования интеллектуальных датчиков необходимо создание баз данных, касающихся: 1. физических и химических процессов в чувствительных элементах датчиков, порождающих рост опасных составляющих погрешности; 2. динамики ...