Реферат: Разработка модернизированного лабораторного стенда по проведению лабораторных работ в лаборатории импульсной техники

<span Times New Roman",«serif»;font-weight: normal">ВВЕДЕНИЕ

<span Times New Roman",«serif»">ВНЕДРЕНИЕ ЛС ВУЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС.

Главная задача промышленности в динамичном,пропорциональном  развитии общественногопроизводства и повышения его эффективности, ускорении научно-техническогопрогресса (НТП), роста производительности труда, улучшения качества продукции.

Развивающиеся научно-техническая революция (НТР),быстрый рост существующих и появление  новых отраслейпромышленности вызывает, в свою очередь, необходимость дальнейшего развитиясистемы высшего и  среднего специальногообразования, повышения качества подготовки молодых специалистов для всехотраслей промышленного производства.

При этом  всечетче на первый план выступает потребность в подготовке не просто хорошихспециалистов, обладающих той или иной  определенной суммой  знаний, но прежде  всего  людей умеющих творчески мыслить, способных быстро адаптироваться к непрерывноизменяющимся  требованиям НТП.

Таким образом, задача  подготовки  высококвалифицированных   кадров,вооруженных современными  знаниями,практическими навыками, является одной из важнейших задач на данном  этапе. Поэтому  сейчас, как никогда остро, ощущается необходимость приложения  максимальных усилийдля совершенствования содержания обучения, средств и методов подготовки  специалистов.

Одним из направлений, по которому должно идтиэто  совершенствование, являетсяразвитие  и укреплениематериально-технической базы учебного заведения. Сюда относятся, в первуюочередь, широкое внедрение  техническихсредств  обучения, оснащение  лабораторий и кабинетов новейшимоборудованием и приборами, модернизация лабораторных  стендов и  макетов, с учетом  последних достижений науки и техники насовременной компонентной базе.

Выполнение учащимися лабораторных работ являетсяважным средством более глубокого усвоения и изучения учебного материала, атакже  приобретения практических  навыков по экспериментальному исследованию иобращению с радиоизмерительными приборами.

Планами работ цикловой комиссии радиоэлектроникипредусматривается разработка стендов для проведения лабораторных  работ по  предмету «основы схемотехникии импульсной техники».

Целью настоящей дипломной работы являетсяразработка  макета  для проведения ряда лабораторных работ.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1.Обзор и сравнительный анализ существующих стендов

Необходимостьрассмотрения  для сравнительного анализалабораторного стенда ЛС-2 объясняется тем, что он  изготовлен на  промышленном уровне (как  мелко серийное производство) в нескольких экземплярах, он уже долгое времяиспользуется на лабораторных работах по предмету «Импульсная техника».

На основе анализа конструкции, электрическойпринципиальной схемы,  методическихвозможностей ,   а также исходя из опытаэксплуатации лабораторного стенда в колледже МКЭТ, можно сделать определенныевыводы  и выявить недостатки,присущие  не только лабораторному стендуЛС-2, но и стендам аналогичного назначения, используемых в другихлабораториях.

В лабораторном стенде ЛС-2,  в основном используются микросхемы  серии К155 . Из этой серии используются широко распространенные микросхемы: ЛА3,ЛЕ1, ТЛ1, ИР1, ИЕ7 и т. д.  Из этогоперечисления видно, что используются в некоторых случаях микросхемы аналогичныедруг другу по назначению,  но вместо нихможно было бы использовать еще и другие типы микросхем. Для индикации  входных и выходных уровней логическойинформации используются светодиоды АЛ307Б, а также светодиодные матрицы АЛС333Б и АЛС340А.

Лицевая панель выполнена  на  хорошем техническом уровне из двух листоворгстекла и,   электрической схемынанесенной на  лист  бумаги и закрепленной на лицевой панели между двумя листами оргстекла .  Вся лицевая панель разделена на цветовые зоны, которые помогают учащимся лучше усваивать  предмет  изучения, а также лицевая панель в определеннойстепени дает представление о схеме стенда.  Это решение с лицевой  панельюбудет использовано и в нашем дипломном проекте.

На лицевую панель выведены переключатели и кнопки,которые используются для задания на входах различных устройств  логической информации. На лицевой панели располагается также галетный переключательрежимов работы.

Методические возможности стенда ЛС2 :

« Исследование работы логических элементов «;

« Исследование работы формирователей игенераторов»;

« Исследование работы счетчика «;

« Исследование работы регистра»;

« Исследование работы триггеров»;

« Исследование работы дешифратора»;

« Исследование работы преобразователей кода»;

« Исследование работы динамическойиндикации».

Эти возможности можно расширить, еслидобавить несколько микросхем

и убрать ненужные микросхемы.

Питание лабораторного  стенда ЛС2 осуществляется от стационарногоисточника питания (5В+0, 5В, Iпотр=0, 15А),  что не дает возможности включать его в сеть220 В,   50 Гц ,  так как он имеет автоматическую защиту отпере грузок и замыканий.  Стабилизатор,   находящийся всамом стенде ЛС2,  позволяет получитьвыход с логической «1».

Недостатком лабораторного стенда является то ,   что учащиеся  не собирают схемулабораторной работы и не получают практических навыков.

Корпус стенда ЛС-2 имеет габариты: 260х320х60мм.

1. 2. Постановка задачи иосновные технические требования предъявляемые к устройству.

В результате проведенного анализа недостатков идостоинств  лабораторного стендаЛС2,  а также с учетом технических иметодических требований можно сформулировать основную задачу дипломногопроекта:

1)  Стендунеобходимо иметь по возможности минимальные размеры. Это необходимо для того,чтобы на поверхности рабочего стола можно было бы разместить все необходимые приборы; ориентировочными размерамиявляются 260х440х80 мм.

2)  Стенд  должен быть устойчив к механическимвибрациям,   которые могут возникнуть приэксплуатации прибора.

3)  В  целях повышения безопасности работы со стендом, его питание должноосуществляться от источника постоянного напряжения величиной 5В.

4)  Стенддолжен обеспечивать максимальную наглядность изучаемой схемы,  для чего предлагается применить многоцветнуюлицевую панель.

5)  Стенддолжен  иметь минимальное количествовнешних соединительных проводников для коммутации, так как соединительныепроводники  контактных разъемов необеспечивают надежного соединения.

6)  Стенддолжен давать учащимся практические навыки в сборке  различных устройств,   так как при этом теоретические сведенияможно будет применить на практике. Поэтому минимальное количество внешних соединительных проводников определяется  количеством и сложностьюсобираемых схем.

7)  Стенд  необходимо выполнить  таким образом,   чтобы в процессе проведения лабораторнойработы можно было бы использовать минимальное количество приборов.

8)  Стенд посвоим функциональным возможностям должен обеспечивать проведение 10-13  лабораторных работ, для чего предусмотретьпереключатель рода работ.

9)  Элементной  базой стенда  должны быть интегральныемикросхемы широко распространенных серий,  и имеющих малое  потребление,  например серии  К155, К551 .   Что касается индикаторныхэлементов, то они так же должны быть доступными,  например светодиоды АЛ307Б.

Все эти требования должны быть положены в основу разработки принципиальнойэлектрической схемы, внешнего  вида  и конструкции  стенда данногодипломного проекта.

2. СПЕЦИАЛЬНЫЙРАЗДЕЛ

 

          2.1.Разработка схемы электрической функциональной

          Электрическаяфункциональная схема стенда включает в себя следующие модули:

          Модульлогических элементов «Л»;

          Модульформирователей и генераторов «Ф»;

          Модульсчетчика «С»;

          Модульрегистра «Р»;

          Модульдешифрации «D»;

          Модультриггеров «Т»;

          Модульпреобразователей кода «П»;

          Модульарифметико-логического устройства «АЛУ»;          Модуль оперативно-запоминающегоустройства «ОЗУ»;

          Модулианалого-цифрового и цифро-аналогового устройств «АЦП» и«ЦАП»;

          Модульисточника питания «БП».

          Модуль«Д» предназначен для изучения принципа дешифрации двоичного кода навыходе счетчика в цифры десятичного кода. Собран на микросхеме К514ИД2(дешифратор для семисегментного индикатора) исветодиодной матрицы индикаторе АЛС333Б.

Модуль «АЦП»преобразует аналоговый сигнал в цифровой. Модуль «ЦАП» предназначендля преобразования цифрового сигнала в аналоговый.

Модуль <span Times New Roman""><span Times New Roman"">"

АЛУ<span Times New Roman""><span Times New Roman"">"  предназначен для преобразования кодов чисел впроцессе вычислений путем выполнения над ними арифметических, логических ипрочих операций.

Модуль «ОЗУ»предназначен для относительно кратковременного хранения часто сменяющейсяинформации.

Все элементы схемы,требующие синхронизации, управляются формирователем «Ф».

Индикация осуществляется вкаждом модуле схемы с помощью светодиодов красного свечения типа АЛ307БМ.

Так как, в основном, модулиработают поочередно в каждой лабораторной работе, в схеме предусмотренпереключатель на восемь положений, который переключает группы светодиодов,функционирующих в конкретном изучаемом режиме стенда. На функциональной схемепоочередное подключение светодиодов к источнику питания отражено наличиеммодуля переключения индикации.

Модуль источника питания«БП» предназначен для питания стенда от сети 220 В. Он вырабатываетпостоянное напряжение 5 В при токе 1 А. Источник питания собран на микросхемеКР142ЕН5А (стабилизатор с фиксированным выходным напряжением 5 В).

2.2. Разработка схемыэлектрической принципиальной

Стенд выполнен наинтегральных микросхемах серий К155, К514, К555, К551; светодиодной матрицеАЛС333Б, светодиодах АЛ307БМ и транзисторах КТ315. Стенд представляет собой усовершенствованноеуниверсальное техническое средство обучения, предназначающееся для полученияпрактических навыков и углубления теоретических знаний студентов в области цифровой техники.

Стенд дает возможностьисследовать работу логических элементов, их передаточные характеристики, атакже изучить работу триггера Шмитта. Он даетвозможность изучить работу генератора прямоугольного напряжения (ГПН), а такжеформирователя импульсов и генератора одиночного импульса, причем формировательимпульса, генератор одиночных импульсов и ГПН, студенты практически могутсобрать из элементов, при этом формирователь и ГПН  уже встроены в стенд. Стенд позволяетнаблюдать работу и снять таблицу состояний «RS», «D»,«T», «JK» триггеров, причем «RS» триггерсобирается на логических элементах, а «D» и «Т» триггерысобираются практически студентами из «RS» триггеров (как показано налицевой панели), построенных на базе «JK» триггеров, установленных наплате стенда. Стенд позволяет изучить работу: сдвигового регистра; счетчика споследовательным переносом, собираемого из «Т» триггеров (какпоказано на лицевой панели), счетчик реализован на одной микросхеме и перемычках; двоично-десятичногоуниверсального счетчика, дешифратора двоичного кода, дешифратора с выходами на семисегментную светодиодную матрицу, преобразователя кода,состоящего из мультиплексора и демультиплексора (встенде предусмотрена возможность наблюдения за передачей информации в режимеуплотнения каналов), исследовать работу арифметико-логического устройства (АЛУ),оперативно — запоминающего устройства (ОЗУ), цифро-аналогового ианалого-цифрового преобразователей (соответственно ЦАП и АЦП).

Все возможности стендареализованы в девятнадцати лабораторных работах: логические элементы,формирователь импульсов и генераторы, триггер Шмитта,интегральные триггеры, универсальный сдвиговый регистр, счетчик споследовательным переносом, универсальный двоично-десятичный счетчик,дешифраторы, преобразователи кода, АЛУ, ОЗУ, ЦАП и АЦП.

Принципиальная схема стендавыполнена в основном на тех микросхемах, которые исследуются в лабораторныхработах. Для индикации входных и выходных уровней микросхем примененысветодиоды АЛ307БМ (светящийся светодиод соответствует логической «1»уровня ТТЛ). Питание подается постоянно на все микросхемы.  

В правом верхнем углу стендарасположен галетный переключатель на десять положений, с помощью которогокоммутируются необходимые для той или иной работы светодиоды, а все остальныепри этом не работают.

Принципиальная схема стендавыполнена в виде схем отдельных узлов, представленных на  лицевой панели.

Узел дешифраторов состоит измикросхем D11 типа К514ИД2 и светодиодной матрицы Н1 типа АЛС333Б, которыеработают совместно с узлом счетчика. Этот узел позволяет наблюдать дребезгконтактов кнопки S1. При этом сначала надо установить счетчик в нулевое состояниепутем нажатия кнопки S2.При нажатии кнопки S1вырабатывается серияимпульсов, образующихся при дребезге кнопки, которая передается через элементыD1.2 и D5.2 на счетный вход счетчика и подсчитывается им. Пока не отпущенакнопка S1, уровень логической «1» с этой кнопки разрешает прохождениеимпульсов с частотой 1 Гц, что позволяет отличить данный режим работы отдругих. Резистор R5 формирует на входе элемента D1.2 уровень логического«0», в то время, когда подвижный контакт кнопки S1 находится впромежуточном положении и не касается неподвижных контактов. Это необходимо дляобеспечения правильной работы схемы при исследовании дребезга S1 (регистрациядребезга только при нажатии S1).

          Дешифратордвоичного кода реализован на второй половине микросхемы DD11 типа К514ИД2. Длявключения только второй половины микросхемы необходимо подать на вход W2 логический «0», что и делаетгалетный переключатель, когда включает цепь: земля — вход W2 (положениепереключателя S14.2 — восьмое). Код (адрес) передается от счетчика DD3 поадресной шине А1 и А2. Выходные логические уровни индицируются светодиодамиНL58-HL62.

ДемультиплексорDD11 типа К155ИД4используется вместе с мультиплексором DD10 типа К155КП7. Входные логическиеуровни мультиплексора задаются переключателями S5-S8, адресная шина подключенак выходной шине счетчика DD3, который также необходим в этой работе. Третийадресный вход А3 соединен со входом V и с землей через галетный переключательS14.2:7. Вход А3 соединен с «землей», так как используются толькочетыре входа мультиплексора, а вход V соединен с «землей», так какэто вход разрешения, а также потому, что это инверсный вход. Входные и выходныелогические уровни индицируются светодиодами HL48 — HL53.

ДемультиплексорDD11 работает только, когдагалетный переключатель S14.2 находится в положении «семь». В этомслучае на вход W1 подается логический «0», который включает половинудешифратора К155ИД4 — DCD. На вход Е подается информация с мультиплексора DD10.Диоды VD7, VD8 необходимы для обеспечения правильной работы демультиплексора,а также R77 — R79, создающие необходимый логический уровень на выходах демультиплексора -E, W1, а также W2. Входные логическиеуровни индицируются светодиодами HL52, HL53, выходными светодиодами HL54 — HL57. Диоды VD4, VD5 необходимы для того чтобы не отключались светодиодысчетчика DD3. Диоды VD7, VD8 также необходимы как развязывающие при работемультиплексора и демультиплексора в режиме уплотненияканалов.

Узел арифметико-логическогоустройства выполнен на микросхеме DD13 типа К155ИП3. На входы операнда А поданысоответствующие логические уровни, выраженные словом-1011, это сделано из-занеобходимости уменьшить количество переключателей, что в свою очередьсущественно уменьшает габариты корпуса стенда. На входы операнда В подаютсялогические уровни С переключателей S5 — S8, которые могут изменять операнд В.Входы выбора режима работы — входы S — подключены к выходным шинам счетчикаDD3, который и управляет входами S (то есть входы определяющие операцию,выполняемую с операндами А и В). Входы S выполняют функции задатчикакода операции, они могут быть либо 16 арифметических, либо 16 логических. ВходМ — вход выбора вида операций, в зависимости от положения переключателя S13выполняются либо арифметические, либо логические операции. Выход«А=В» — выход цифрового компаратора, определяющего соотношения междуоперандами А и В, выход Сn+4-выход переноса, который показывает переполнениевыходной шины АЛУ. Входные и выходные уровни логической информации индицируетсясветодиодами HL64 — HL74.

Узел оперативно — запоминающего устройства (ОЗУ) реализован на микросхеме DD13. Входы адреснойшины подключены к выходной шине счетчика DD3. Входы данных подключены кпереключателям S5 — S8. Вход разрешения записи — вход WE задается черезпереключатель S13, вход выбора кристалла — вход CS — задается переключателемS9. Входные и выходные логические уровни индицируются светодиодами HL63, HL75 — HL83.

Узел аналого-цифрового ицифро-аналогового устройств ( соответственно АЦП и ЦАП) выполнен на микросхемеDA1 типа К551УД2А, в которую входят два операционных усилителя (ОУ) — DA1.1 иDA1.2. ЦАП реализован на ОУ DA1.1, подключенный инверсным входом к сопротивлениямR89-R92, соединенные в свою очередь с выходной шиной счетчика DD3. Выходнойсигнал снимается с гнезда Х50. АЦП реализован на той же схеме ЦАП сподключением ко входу счетчика DD3 «прямой счет» элемента И-НЕ, ккоторому подключены формирователь и ОУ DA1.2 выходом через инвертор. ОУ DA1.2работает в качестве аналогого компаратора, на один извходов которого подается изменяющееся, с помощью сопротивления R1, входноенапряжение. Аналоговый компаратор реализован, как уже было сказано выше, на ОУDA1.2. В этих работах на стенде используются гнезда Х46-Х51.

Коммутация всех лабораторныхработ осуществляется галетным переключателем S14. Он подключает напряжениепитания (+5 В) секцией S14.1 или общий провод секцией S14.2 для подачинапряжения на светодиоды соответствующей лабораторной работы. При включении логики(«Л»), что соответствует проведению лабораторной работы«логические элементы» плюс 5 В (через S14.1:1) подается на светодиодыHL30, HL32, HL33, HL35. Во всех остальных положениях переключателя S14.1питание подается на светодиод HL34, так как он используется во всехлабораторных работах, кроме работы «логические элементы». Наиндикаторную матрицу питание подается только в положении S14.1:6 при изученииработы дешифратора. На светодиоды HL31, HL36 — HL47 и HL4 — HL13 питаниеподается только в соответствующих положениях переключателя S14.2.(«Ф», «Т», «Р»), поскольку при других работах этиузлы не используются. На светодиоды HL24, HL25 питание подается в положенияхS14.2 «С», «Д», «П», «ALU»,«RAM» и <span Arial",«sans-serif»;mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Arial">"

ЦАП и АЦП<span Arial",«sans-serif»; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Arial">", для чего используютсяразвязывающие диоды VD3 — VD5. На остальные светодиоды счетчика DD3 исветодиоды мультиплексора, ALU питание подается только в соответствующихположениях переключателя   S14.2.    Светодиоды    HL75 — HL78             питание плюс 5 В подается вположении переключателя S14.1:10, это сделано из-за того что выходы микросхемыинверсные, остальные светодиоды HL63, HL79 — HL83 подключаются к питанию черезпереключатель в положении S14.2:10.

Около каждой микросхемыустановлены конденсаторы С2 — С14. Они служат для уменьшения высокочастотныхпульсаций по цепям питания и предотвращают возможное появление высокочастотнойгенерации микросхем. Для уменьшения низкочастотных пульсаций служитэлектролитический конденсатор С1, емкостью 500 мкФ.

В схеме предусмотрены такжеформирователь логической «1», собранный на транзисторе VT (КТ815А) истабилитроне VD2 (КС147А). Он собран по схеме простейшего стабилизаторанапряжения, и особенностей не имеет. Этот узел необходим, поскольку напряжениеплюс 5 В нельзя непосредственно подавать на входы микросхем (допускается подачана вход U<=4,5 В по ТУ). В условиях изменяющейся нагрузки (кнопки ипереключатели могут быть в разных положениях, подключая различное количествоцепей со светодиодами) одинаковую яркость свечения светодиодов в любой ситуацииможет обеспечить только стабилизатор напряжения.

В схеме предусмотренапараллельная защита от неправильного включения источника питания. Она содержитстабилизатор VD1 (КС156А) и предохранитель F1 на 0,5 А.

В нормальном режиме работы,то есть когда напряжение на входе включено в правильной полярности и непревышает   5,6 В, стабилитрон VD1закрыт, и не оказывает никакого влияния на работу остальной части схемы. Еслиже напряжение на входе превысит напряжение стабилизации стабилитрона VD1 (5,6В), последний входит в режим лавинного пробоя и ограничивает подаваемое наостальную часть схемы напряжение на уровне, не превышающем 6 В. Посколькуограничивающее сопротивление отсутствует, то ток через предохранитель и стабилитронтечет большой, и поэтому предохранитель быстро расплавляется, разрывает питаниесхемы.

Похожие процессы происходяти при неправильном подключении полюсов источника питания. Предохранитель F1 и вэтом случае также быстро расплавляется, разорвав питание схемы.

Для питания стенда необходимвнешний источник питания с Uпит=5 В + 0,5 В и токомне менее 0,5 А.

2.3. Электрический расчетпринципиальной схемы

2.3.1. Расчет дешифратора.

Дешифратор — это электронныйузел, осуществляющий микрооперацию     преобразования       сигналов          входного

n  - разрядного кода числа в выходной сигнал на одной из m=2  

выходных шин. Сигналы, соответствующие переменнымвходного кода — Х1, Х2,… Хn, выходные сигналы дешифратора — Y1, Y2,… Ym   ,Ym.

          Дешифраторы являются узлами комбинационного типа, вкоторых каждой комбинации входных аргументов соответствует одна и только однаединичная выходная функция. Выходные функции дешифратора описываются следующейсистемой логических выражений:

          Y1=X1*X2* ...*Xi*...*Xn  *Xn                                        (2.3.1)

          Y2=X1*X2*… *Xi* ...*Xn  *Xn                                        (2.3.2)

          Yi=X1*X2*… *Xi* ...*Xn  *Xn                                          (2.3.3)

          Ym  =X1*X2*… *Xi*...*Xn  *Xn                                      (2.3.4)

          Ym=X1*X2*… *Xi* ...*Xn  *Xn                                        (2.3.5)

          Из системы уравнений следует, что для построениядешифратора, преобразующего n — разрядный двоичный код,необходимо иметь mэлектронных логических элементов И сnвходами каждый. Функциональная схема линейного дешифратора построена для случаяn=3на рис.2.3.1.

2.3.2. Расчет мультиплексныхсхем.

Мультиплексные схемысобираются из мультиплексора или демультиплексора.

Мультиплексор — коммутатор,передающий информацию с  N -входов на один из выходов в зависимости от двоичногоадреса.

Демультиплексор — узел, последовательно распределя-ющий по выходам сигналы, поступающие на еговход. Т.е. передает информацию с единственного входа на один из  N — выходов в зависимости отдвоичного адреса. С помощью демультиплексора можноосуществить поочередное включение  ивыключение устройств. Используя это свойство можно экономить на количестве шин.

Схема уплотнения каналов :

Мультиплексорустанавливается со стороны передатчика информации, поступающей на входы D1 — D4при этом количество информационных шин <img src="/cache/referats/650/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Демультиплексорустанавливается со стороныприемника информации, причем на его выходах Q1 — Q4  информация воспроизводится поочередно. Такимобразом число шин канала связи K = A + 1(адресные шины плюс однаинформационная). Такая схема позволяет экономить шины канала связи в количестве<span Courier New";mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:«Courier New»"><span Courier New"">δ

=J — K.

Например, при А = 4мультиплексная схема способна передать двоичное  слово, содержащее  16   разрядов  ( <img src="/cache/referats/650/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">; <span Courier New";mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:«Courier New»"><span Courier New"">δ

= 16 — (4+1) = 11, т.е. экономится 11шин.

2.4. Расчет надежности устройства

         

          2.4.1.Исходные данные.

          Электрическаясхема устройства и перечень ее элементов. Режимы работы всех элементов.Интенсивность отказов всех элементов в нормальных условиях эксплуатации принормальной нагрузке.     Условия эксплуатации:

— лабораторные;

— температура окружающей среды: 20 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">±

5градусов;

— диапазон относительных давлений: 630 — 800 мм рт.ст.;

— влажность: 60 <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">±

15 процентов. Средняянаработка до первого отказа не менее: 60000 часов.

          2.4.2.Расчет электрической нагрузки элементов.

                                                                                      Таблица2.1

Карта рабочих режимоврезисторов

Наименование элемента

Ррас, Вт

Рту, Вт

Кн

Резистор постоянный МЛТ-0,125 ВТ

                         0,1

                         0,125

                       0,8

Резистор переменный СП-0,25 Вт

                         0,1

                      0,25

                         0,4

                                                                                      Таблица2.2

Карта рабочих режимовконденсаторов

Наименование элемента

Uраб, В

Uту, В

Кн

Конденсатор электролитический алюминиевый

                          5

                            16

                            0,31

                                                                                      Таблица2.3

 

Карта рабочих режимовсветодиодов

Наименование элемента

Uраб, В

Uту, В

Кн

Светодиод

1,5

2

0,75

                                                                             Таблица2.4

Карта рабочих режимовмикросхем

Наименование элемента

Ррас, Вт

Рту, Вт

Кн

Микросхема интегральная

0,1

0,3

0,33

          Составимсхему соединения изделий по надежности.

         

                                                                                      Таблица2.5

Схема соединений изделий понадежности

         

Наименование

Количество элементов, шт.

Интенсивность отказов номинальная

Поправочный коэффициент     <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">a

Резистор постоянный МЛТ-0,125 Вт

                         51

                    0,4

                     0,8   

Светодиод

 34

5

0,9

Микросхема

6

1,5

0,1

Микропереключатель

12

30

0,1

 Гнезда контактные

31

0,2

0,07

Пайка

234

0,004

0,1

          2.4.3.Расчет зависимости вероятности безотказной работы от наработки проведен на IBM.

          Надежностьрассчитывается по формуле:

          <img src="/cache/referats/650/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">                                                                         (2.4.1)                                                                          

Программа вычислениянаработки до первого отказа:

10 PRINT «ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО НАИМЕНОВАНИЙЭЛЕМЕНТОВ»

20 INPUT M

30 FOR I = 1 TOM

40 PRINT «ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕМЕНТОВ»

50 INPUT X

60 PRINT «ВВЕДИТЕ ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВНОМИНАЛЬНУЮ»

70 INPUT Y

80 PRINT «ВВЕДИТЕ ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ»

90 INPUT Z

100 LET A = X * Y * Z + A

110 NEXT I

120 LET B = A * 1E — 6

130 PRINT «ВВЕДИТЕ ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ НАУСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ»

140 INPUT C

150 LET D = B * C

160 LET E = 1/D

170 PRINT «СРЕДНЯЯ НАРАБОТКА ДО ПЕРВОГООТКАЗА»;E

180 PRINT «ВВЕДИТЕ ЧИСЛО ТЕКУЩИХ ЗНАЧЕНИЙВРЕМЕНИ»

190 INPUT Q

200 FOR S = 1 TO Q

210 PRINT «ВВЕДИТЕ ТЕКУЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ»

220 INPUT T

230 LET K = D * T

240 LET P = 1/EXP(K)

250 PRINT «ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙРАБОТЫ»;P

260 NEXT S

270 END

          Средняянаработка до первого отказа Тср=71281,93часа. Графикзависимости вероятности безотказной работы от времени на работки до отказовизображен на рис.2.5

2.4.4. Расчет надежности стенда на IBM.

10 CLS

20 SCREEN 2

30 PRINT «РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ РЭА „

40 PRINT“----------------------------------------»

50 PRINT "   НАЖМИТЕ   ПРОБЕЛ     "

60 PRINT"----------------------------------------"

80 IF INKEY$ <> " " THEN GOTO 80

90 CLS

95 SCREEN 1

100 PRINT «ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВОНАИМЕНОВАНИЙ»;

110 INPUT N

120 IF N <= 0 OR INT(N) <> N THEN GOTO 90

130 CLS

140 FOR I = 1 TO N

150 PRINT «НАИМЕНОВАНИЕ НОМЕР (»; I;")"

160 PRINT "

170 PRINT "

180 PRINT "

190 PRINT «ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕМЕНТОВ»;

200 INPUT X

210 PRI

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике