Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

11
Наименее стойкими к облучению являются полупроводниковые приборы и интегральные
микросхемы. Необратимые дефекты в полупроводниках приводят к потере выпрямительных
свойств диодов, транзисторы всех типов при облучении теряют усилительные свойства, в них воз-
растают токи утечки, пробивное напряжение снижается. Их радиационная стойкость составляет
1012...1014 нейтронов/см
2
при облучении нейтронами и 104...107 рад при гамма-облучении.
В интегральных микросхемах при облучении существенно изменяются характеристики
вследствие изменения параметров входящих в них резисторов, конденсаторов, диодов, транзисто-
ров. Так же изменяются изолирующие свойства разделительных p-n-переходов, возрастают токи
утечки, появляются многочисленные паразитные связи между элементами структуры микросхем,
что в результате приводит к нарушению их функционирования.
Объекты и методы использования аппаратуры. Характер и интенсивность воздействия
внешних дестабилизирующих факторов зависят от методов использования и объекта установки ра-
диоэлектронной аппаратуры.
2.2.4. Классы ЭПУ по условиям эксплуатации
По виду объекта установки ЭПУ можно разделить на три группы: стационарные, транспор-
тируемые и портативные.
Стационарная ЭПУ - это аппаратура, эксплуатируемая в отапливаемых и неотапливаемых
помещениях, помещениях с повышенной влажностью, на открытом воздухе, в производственных
цехах. Условия эксплуатации и транспортирования такой аппаратуры характеризуются весьма ши-
роким диапазоном рабочих (-50...+50 °С) и предельных (-50... +65 °С) температур, влажностью до
90...98 %, вибрацией до 120 Гц при 4...6 , наличием многократных (до 5 ) и одиночных (до 75 )
ударов, воздействием дождя до 3 мм/мин и соляного тумана с дисперсностью капель до 10 мкм и
содержанием воды до 3 г/м
3
.
Транспортируемые ЭПУ - это аппаратура, устанавливаемая и эксплуатируемая на автомоби-
лях и автоприцепах, железнодорожном и гусеничном транспорте, на судах различных классов, на
борту самолетов и вертолетов. Специфика работы этого вида аппаратуры предопределяет повы-
шенное воздействие механических факторов. Каждый вид транспорта имеет собственные вибраци-
онные характеристики. Для предупреждения повреждения аппаратуры необходимо, чтобы вся она
и отдельные ее части имели собственные частоты колебаний вне диапазона частот вибрации транс-
портного средства.
На ЭПУ, установленных на автомобильном транспорте, могут воздействовать вибрация ча-
стотой до 200 Гц и удары, вызванные неровной дорогой. При движении железнодорожного транс-
порта возможны внезапные толчки (при маневрировании - удары с ускорением до 40 ). Биение ко-
лес о стыки рельсов вызывают вибрацию с частотой до 400 Гц при ускорении до 2 . Особо жест-
ким воздействиям подвергается конструкция ЭПУ, эксплуатируемая на гусеничном транспорте.
Здесь вследствие «стука» гусениц частота вибраций может доходить до 7000 Гц с амплитудой
±0,025 мм. Кроме того, постоянно воздействие акустического шума.
Устройства в морском исполнении устанавливаются на больших сравнительно тихоходных
кораблях и малых быстроходных судах. Характерными условиями работы является наличие вибра-
ций, ударных нагрузок и агрессивной (морской) атмосферы. Вибрация на судне вызывается рабо-
той винтов, гребного вала, двигателей и гидродинамическими силами при движении судна по не-
спокойному морю. Диапазон частот вибраций на кораблях обычно не превышает 25 Гц с не-
большой амплитудой вибраций.
На самолетах электронная аппаратура находится, как правило, в фюзеляже. При этом на нее
воздействуют вибрационные нагрузки частотой до 500 Гц с амплитудой до 10 мм и акустический
шум, уровень которого достигает 150 дБ при частоте 50... 10000 Гц.
Портативные ЭПУ включает аппаратуру и специализированные вычислители, находящиеся
в распоряжении геолога, геофизика, топографа, строителя, и др. Условия работы портативных
ЭПУ должны соответствовать зоне комфорта человека, которая характеризуется температурой
                                                                                           11

       Наименее стойкими к облучению являются полупроводниковые приборы и интегральные
микросхемы. Необратимые дефекты в полупроводниках приводят к потере выпрямительных
свойств диодов, транзисторы всех типов при облучении теряют усилительные свойства, в них воз-
растают токи утечки, пробивное напряжение снижается. Их радиационная стойкость составляет
1012...1014 нейтронов/см2 при облучении нейтронами и 104...107 рад при гамма-облучении.
       В интегральных микросхемах при облучении существенно изменяются характеристики
вследствие изменения параметров входящих в них резисторов, конденсаторов, диодов, транзисто-
ров. Так же изменяются изолирующие свойства разделительных p-n-переходов, возрастают токи
утечки, появляются многочисленные паразитные связи между элементами структуры микросхем,
что в результате приводит к нарушению их функционирования.
       Объекты и методы использования аппаратуры. Характер и интенсивность воздействия
внешних дестабилизирующих факторов зависят от методов использования и объекта установки ра-
диоэлектронной аппаратуры.

                        2.2.4. Классы ЭПУ по условиям эксплуатации

       По виду объекта установки ЭПУ можно разделить на три группы: стационарные, транспор-
тируемые и портативные.
       Стационарная ЭПУ - это аппаратура, эксплуатируемая в отапливаемых и неотапливаемых
помещениях, помещениях с повышенной влажностью, на открытом воздухе, в производственных
цехах. Условия эксплуатации и транспортирования такой аппаратуры характеризуются весьма ши-
роким диапазоном рабочих (-50...+50 °С) и предельных (-50... +65 °С) температур, влажностью до
90...98 %, вибрацией до 120 Гц при 4...6 , наличием многократных (до 5 ) и одиночных (до 75 )
ударов, воздействием дождя до 3 мм/мин и соляного тумана с дисперсностью капель до 10 мкм и
содержанием воды до 3 г/м3.
       Транспортируемые ЭПУ - это аппаратура, устанавливаемая и эксплуатируемая на автомоби-
лях и автоприцепах, железнодорожном и гусеничном транспорте, на судах различных классов, на
борту самолетов и вертолетов. Специфика работы этого вида аппаратуры предопределяет повы-
шенное воздействие механических факторов. Каждый вид транспорта имеет собственные вибраци-
онные характеристики. Для предупреждения повреждения аппаратуры необходимо, чтобы вся она
и отдельные ее части имели собственные частоты колебаний вне диапазона частот вибрации транс-
портного средства.
       На ЭПУ, установленных на автомобильном транспорте, могут воздействовать вибрация ча-
стотой до 200 Гц и удары, вызванные неровной дорогой. При движении железнодорожного транс-
порта возможны внезапные толчки (при маневрировании - удары с ускорением до 40 ). Биение ко-
лес о стыки рельсов вызывают вибрацию с частотой до 400 Гц при ускорении до 2 . Особо жест-
ким воздействиям подвергается конструкция ЭПУ, эксплуатируемая на гусеничном транспорте.
Здесь вследствие «стука» гусениц частота вибраций может доходить до 7000 Гц с амплитудой
±0,025 мм. Кроме того, постоянно воздействие акустического шума.
       Устройства в морском исполнении устанавливаются на больших сравнительно тихоходных
кораблях и малых быстроходных судах. Характерными условиями работы является наличие вибра-
ций, ударных нагрузок и агрессивной (морской) атмосферы. Вибрация на судне вызывается рабо-
той винтов, гребного вала, двигателей и гидродинамическими силами при движении судна по не -
спокойному морю. Диапазон частот вибраций на кораблях обычно не превышает 25 Гц с не-
большой амплитудой вибраций.
       На самолетах электронная аппаратура находится, как правило, в фюзеляже. При этом на нее
воздействуют вибрационные нагрузки частотой до 500 Гц с амплитудой до 10 мм и акустический
шум, уровень которого достигает 150 дБ при частоте 50... 10000 Гц.
       Портативные ЭПУ включает аппаратуру и специализированные вычислители, находящиеся
в распоряжении геолога, геофизика, топографа, строителя, и др. Условия работы портативных
ЭПУ должны соответствовать зоне комфорта человека, которая характеризуется температурой