Вопросы конструирования электронной аппаратуры. Корнилов А.Г. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

9
Направленность (тенденции) современного конструирования
электронной аппаратуры
Основная цельсоздать малогабаритную высокоэффективную и надежную аппара-
туру, производство и эксплуатация которой не требует большого расхода трудовых энерге-
тических и материальных ресурсов.
Для достижения этой цели требуется решить следующие три основные задачи:
1. миниатюризация, микроминиатюризация, сверхминиатюризация;
2. защита от внутренних и внешних паразитных факторов;
3. обеспечение высокой технологичности.
Первая задача. Миниатюризация осуществляется в трех следующих направлениях:
а) минимизация конструкционных компонент;
б) минимизация элементной базы;
в) применение облегченных и высокопрочных материалов.
Все это позволяет добиться:
уменьшения габаритов и веса аппаратуры;
значительного повышения надежности;
уменьшения потребляемой мощности;
сокращения объема и трудоемкости монтажно-сборочных работ;
упрощения конструкции элементной базы.
Микроминиатюризация осуществляется применением:
микромодульных конструкций (обычные компоненты в микроминиатюрном ис-
полнении) — этажерочные конструкции;
микросхемыкомпоненты образуются методом осаждения тонкой пленки на изо-
ляционной подложке;
твердая схема микрокристаллические пластины (в одном кристалле), в пластине,
где с помощью полупроводниковой технологии формируются отдельные компоненты схемы.
Микроминиатюризация базируется на применении:
а) интегральных схем (ИС);
б) микропроцессорных комплектов
1
;
в) аналоговых функциональных комплектов
2
;
г) молектронных схем.
Молектронные схемы (функциональные монолитные твердые схемы, имеющих одно-
родную структуру, в которой нет привычных компонентов схем).
Сверхминитюаризация (переход к пятому поколению) базируется на широком приме-
нении:
1. гибридно-интегральных узлов;
2. сверхбольших ИС с программируемой логикой;
3. волоконно-оптических кабелей (для передачи оптических сигналов).
Вторая задача (главнейшая) — охлаждение и защита.
Чем выше степень миниатюризации аппаратуры, тем выше рассеиваемая мощность
переходит в тепло. Охлаждение осуществляется в двух направлениях:
а) тепло отвод внутреннийотвод тепла от тепловыделяющих элементов;
б) тепло отвод внешнийотвод тепла от корпуса.
Третья задачаобеспечение высокой технологичности конструкции.
1
Микропроцессорный комплектвыполняет функции микроЭВМ.
2
Аналоговый функциональный комплекс осуществляет преобразование сигналов из одной физической формы в другую,
например, акустоэлектронные, акустооптические, оптоэлектронные преобразователи.
                 Направленность (тенденции) современного конструирования
                                 электронной аппаратуры
       Основная цель — создать малогабаритную высокоэффективную и надежную аппара-
туру, производство и эксплуатация которой не требует большого расхода трудовых энерге-
тических и материальных ресурсов.
       Для достижения этой цели требуется решить следующие три основные задачи:
       1. миниатюризация, микроминиатюризация, сверхминиатюризация;
       2. защита от внутренних и внешних паразитных факторов;
       3. обеспечение высокой технологичности.
       Первая задача. Миниатюризация осуществляется в трех следующих направлениях:
           а) минимизация конструкционных компонент;
           б) минимизация элементной базы;
           в) применение облегченных и высокопрочных материалов.
       Все это позволяет добиться:
       • уменьшения габаритов и веса аппаратуры;
       • значительного повышения надежности;
       • уменьшения потребляемой мощности;
       • сокращения объема и трудоемкости монтажно-сборочных работ;
       • упрощения конструкции элементной базы.
       Микроминиатюризация осуществляется применением:
       • микромодульных конструкций (обычные компоненты в микроминиатюрном ис-
полнении) — этажерочные конструкции;
       • микросхемы — компоненты образуются методом осаждения тонкой пленки на изо-
ляционной подложке;
       • твердая схема — микрокристаллические пластины (в одном кристалле), в пластине,
где с помощью полупроводниковой технологии формируются отдельные компоненты схемы.
       Микроминиатюризация базируется на применении:
       а) интегральных схем (ИС);
       б) микропроцессорных комплектов1;
       в) аналоговых функциональных комплектов2;
       г) молектронных схем.
       Молектронные схемы (функциональные монолитные твердые схемы, имеющих одно-
родную структуру, в которой нет привычных компонентов схем).
       Сверхминитюаризация (переход к пятому поколению) базируется на широком приме-
нении:
       1. гибридно-интегральных узлов;
       2. сверхбольших ИС с программируемой логикой;
       3. волоконно-оптических кабелей (для передачи оптических сигналов).
       Вторая задача (главнейшая) — охлаждение и защита.
       Чем выше степень миниатюризации аппаратуры, тем выше рассеиваемая мощность
переходит в тепло. Охлаждение осуществляется в двух направлениях:
       а) тепло отвод внутренний — отвод тепла от тепловыделяющих элементов;
       б) тепло отвод внешний — отвод тепла от корпуса.
       Третья задача — обеспечение высокой технологичности конструкции.




1
    Микропроцессорный комплект – выполняет функции микроЭВМ.
2
    Аналоговый функциональный комплекс осуществляет преобразование сигналов из одной физической формы в другую,
     например, акустоэлектронные, акустооптические, оптоэлектронные преобразователи.



                                                         9