ДИПЛОМНА РОБОТА НАТЕМУ:
Вибір структурноїі принципової електричної схеми
ЗМІСТ1. ВИБІР СТРУКТУРНОЇІ ПРИНЦИПОВОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ СХЕМИ
1.1 Вибір структурної схеми
1.2 Вибір принципової електричноїсхеми
1.2.1 Вибір елементної бази
1.2.2 Обмежник
1.2.3 Вимірник частоти биттів
1.2.4 Частотний дискримінатор
1.2.5 Смуговий фільтр
1.2.6 Виявник
1.2.7 Схема видачі сигналу «Дозвіл»
1.2.8 Схема видачі сигналу«Справність»
1.2.9 Комутатори
1.2.10 Інтегратор помилки2. ОПИС І РОБОТАПРИСТРОЮ
2.1 Опис блоку ПЗК
2.2 Робота блоку ПЗК3. РОЗРАХУНКОВАЧАСТИНА
3.1 Розрахунок двійкових кодів дляцифрових компараторів
3.2 Розрахунок надійності блоку4. КОРОТКИЙ ОПИСОСОБЛИВОСТЕЙ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ СКЛАДАННЯ, МОНТАЖУ5. КОНСТРУКЦІЯБЛОКУ6. БЕЗПЕКА Й ЕКОЛОГІЯПРОЕКТУ
6.1 Коротка характеристика роботи
6.2 Безпека проекту
6.2.1 Мікроклімат на робочому місці
6.2.2 Експертиза електробезпечності
6.2.3 Експертиза пожежної безпеки
6.2.4 Експертиза освітленості
6.3 Ергономічність проекту
6.4 Екологічність проекту
6.4.1 Електромагнітні випромінювання
6.4.2 Експертиза вентиляції
6.5 Надзвичайні ситуації
Список літератури
1 ВИБІР СТРУКТУРНОЇ І ПРИНЦИПОВОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇСХЕМИ
1.1 Вибір структурної схеми
Одним з вихідних даних до дипломного проекту єцифрова обробка сигналу. Прийнятий сигнал частоти биттів необхідно цифрувати,виявити (тобто пізнати), з'ясувати величину й напрямок відхилення прийнятогосигналу від передвіщеного й на підставі всіх цих даних сформувати керуючунапругу, що потім видати на модулятор, для наступної видачі його на індикаторвисоти.
Призначенняблоків прикладеної структурної схеми наведено нижче.
Обмежникпризначений для цифрування прихожого аналогового сигналу частоти биттів. Вінперетворить синусоїдальний сигнал у прямокутні імпульси, що підходять длянаступної цифрової обробки.
Вимірник частотибиттів необхідний для реалізації подальшої цифрової обробки. Він перетворитьсигнал частоти биттів у цифровий код відповідної тривалості періоду сигналубиттів.
Смуговий фільтрпропускає сигнал, що перебуває в заданій смузі частот і дозволяє визначити чине перебуває прийнятий сигнал за припустимими межами вимірів.
Виявник робитьсередні показання сигналу з виходу смугового фільтра й видає сигнал«Захоплення», що говорить про те, що прийнятий сигнал дійсно є сигналом даноговисотоміра відбитим від земної поверхні й несучу інформацію про висоту польотуоб'єкта.
Схема видачісигналу «Дозвіл» призначена для видачі сигналу приймаючу участь у керуванніпроходженням сигналів з тактового генератора через комутатор на інтеграторпомилки.
Схема видачісигналу «Справність» призначена для формування й видачі сигналу «Справність» навихідні клеми блоку з метою його подальшого використання в інших блоках.Видаваний сигнал дозволяє судити про стан блоку й говорить про правдоподібністьпоказань.
Частотнийдискримінатор оцінює знак відхилення прийнятого сигналу частоти биттів відпопередні. Вихідний сигнал цього блоку показує: збільшилося або зменшиласячастотна неузгодженість між випромененим і прийнятим сигналами й указуєнапрямок, у якому варто змінити крутість модулятора для забезпечення стійкого спостереження.
Комутаторнеобхідний для керування режимами роботи блоку ПЗК і керування проходженнямсигналів з тактового генератора на інтегратор помилки й видачею сигналів навихідні клеми блоку.
Інтеграторпомилки призначений для перетворення вхідних сигналів з тактового генератора йчастотного дискримінатора в керуючу напругу, видавана через вихідні клеми блокуна модулятор для забезпечення стійкого спостереження.
1.2 Вибірпринципової електричної схеми
1.2.1 Вибірелементної бази
Для реалізаціїпринципової схеми обрана серія 564.
ІМС серії 564 — цифрові, малопотужні КМОП ІС, містять у своїй сполуці60 типів, різних по своєму функціональному призначенню: арифметичні пристрої,лічильники — дільники, дешифратори, тригери, логічні схеми, мультіплексори, щозрушують регістри.
Характеристики ІС564 /1/ :
- низькаспоживана потужність (типова потужність споживання на частоті 1 Мгц 25 мквт);
- широкіробочі діапазони напруг харчування (3..15 У) і температур;
- високазавадостійкість 30..45 % Ucc ;
- захист повходах;
- температурнастабільність і висока навантажувальна здатність.
Всі перерахованівище властивості вказують на достатню прийнятність мікросхем даної серії длярішення поставленого завдання.
1.2.2 Обмежник
Принципова схема обмежника наведена в додатку 1 на малюнку П1.1.
Обмежникпобудований на аналогової ІМС 597СА3, що задовольняє пропонованим вимогам.Параметри й характеристики даної мікросхеми наведені в /2/.
У схемівідбувається порівняння вхідного сигналу з потенціалом корпуса, «нулем». У результатіна виході виходить сигнал частоти биттів у вигляді прямокутних відеоімпульсів.
1.2.3 Вимірникчастоти биттів
Принципова схемавимірника частоти биттів наведена в додатку 1 на малюнку П1.2.
На цій схемітригер виконує роль комутатора, він забезпечує проходження сигналу протягомчасу, поки Тизм має значення «Балка 1».
Лічильник 1 забезпечує формування імпульсу тривалістю вдвічі більшоюперіоду кварцової частоти на початку кожного періоду сигналу частоти биттів, атакож формування імпульсів необхідних для забезпечення роботи інших блоківсхеми.
Лічильник 2 забезпечує вимір тривалості періоду частоти биттів шляхомзаповнення позитивної підлоги періоду імпульсами кварцової частоти й підрахункукількості цих імпульсів.
1.2.4 Частотний дискримінатор
Принципова схема частотного дискримінатора наведена в додатку 2.
На входи першого коду подається код з вимірника частоти биттів, навходи другого коду подається опорний код еквівалентній перехідній частоті Fбо.З виходу знімається сигнал, що несе інформацію про знак різниці й відповіднопро напрямок зміни крутості напруги, що модулює.
1.2.5 Смуговий фільтр
Принципова схема смугового фільтра наведена в додатку 2.
Смуговий фільтр складається із двох цифрових компараторів, кожний зяких робить порівняння коду частоти биттів з опорним кодом верхньої й нижньоїграниці смуги відповідно. Сигнали із цифрових компараторів надходять на схемупідсумовування по модулі 2, сигнал з виходу якої несе інформацію прознаходження сигналу щодо смуги пропущення фільтра.
1.2.6 Виявник
Принципова схема виявника наведена в додатку 3 на малюнку П3.1.
Виявник побудований на базі реверсивного лічильника, напрямок рахункуякого регулюється залежно від влучення прийнятого сигналу в припустиму смугу.Після нагромадження восьми імпульсів на виході з'являється сигнал «Захоплення»,а при нагромадженні імпульсів до п'ятнадцяти з'являється сигнал переповнення,що, надходячи на суматор по модулі 2, забороняє подальше проходження імпульсівна вхід виявника.
1.2.7 Схема видачі сигналу «Дозвіл»
Принципова схема пристрою видачі сигналу «Дозвіл» наведена в додатку 3на малюнку П3.1.
Схема видачі сигналу «Дозвіл» являє собою 8-мі розрядний двійковийлічильник, що робить підрахунок імпульсів, що надходять із тактового генераторазі знаком залежно від вихідного сигналу виявника. По досягненні 128 імпульсівна виході 8-го розряду лічильника з'являється сигнал «Дозвіл», а по досягненні256 імпульсів, сигнал з виходу перевантаження забороняє подальше проходженнятактів на вхід лічильника, за допомогою суматора по модулі 2.
1.2.8 Схема формування сигналу «Справність»
Принципова схема пристрою формування сигналу справність наведена вдодатку 4 на малюнку П4.1.
Схема формування сигналу «Справність» являє собою восьми розряднийдвійковий лічильник, що робить підрахунок імпульсів Тизм. Тригер забезпечуєкоректну роботу схеми при встановленні й знятті сигналу «Справність». Суматорпо модулі 2 забезпечує скидання лічильника при зникненні сигналу «Дозвіл».
1.2.9 Комутатори
Для забезпечення керування режимами роботи в блоці передбаченікомутатори. Комутатор керування режимом виконаний на мікросхемі 564КП1, акомутатор видачі сигналів на інтегратор помилки й вихід блоку на мікросхемі564ЛС2.
1.2.10 Інтегратор помилки
Принципова схема інтегратора помилки наведена в додатку 4 на малюнкуП4.2.
Інтегратор помилки складається з лічильників і ЦАП. Лічильники формуютьцифровий код, що ЦАП перетворить у відповідну керуючу напругу. Цифровий код навиході лічильників залежить від подаваної на них частоти Fт і значення сигналукрутості ± S.
2. ОПИС І РОБОТА ПРИСТРОЮ
2.1 Опис блоку ПЗК
Сигнал биттів Fб надходить через обмежник на перший вхідтригера, на другий вхід якого надходить вимірювальний інтервал («Тизм»).Тимчасова діаграма сигналів наведена на малюнку 2.1.1 а, б.
При наявності імпульсу вимірювального інтервалу у виглядірівня «Балка 1» позитивний перепад сигналу биттів з виходу обмежника встановлюєрівень «Балка 0» на другому (інверсному) виході тригера й рівень «Балка 1» напершому виході тригера.
Із другого виходутригера сигнал із частотою биттів надходить на перший вхід лічильника 1, надругий вхід якого з рознімання приходить сигнал із частотою 1600 кГц .
Із приходомнегативного перепаду другого імпульсу частоти з виходу кварцового генератора напершому виході лічильника 1 з'являється рівень «Балка 1», а із приходомчетвертого — на другому виході.
Рівень «Балка 1»із другого виходу лічильника 1, надходячи на третій вхід тригера й перший вхідлічильника 2, приводить до обнуління тригера й лічильника 2. Рівень «Балка 1» іздругого виходу тригера надходить на перший вхід лічильника 1 і робить установкув нуль виходів лічильника 1. У такий спосіб на першому виході лічильника 1формуються імпульси тривалістю, рівної подвоєному періоду кварцової частоти(малюнок 2.1.1 е) на початку кожного періоду частоти биттів.
З виходу 1тригера, після його обнуління й обнуління лічильника 2, сигнал у вигляді«Балка 0» надходить на третій вхід лічильника 2, на другий вхід якого черезсхему 2 І-НЕ надходить частота з виходу кварцового генератора. Лічильник 2уважає кількість імпульсів частоти кварцового генератора (1600 кГц) натимчасовому інтервалі (t2 – t3), тобто робить дискретнуоцінку інтервалу по формулі:
Тб – (3,5 ±0,5)Ткв (2.1)
де Тб — періодчастоти биттів;
Ткв — періодчастоти кварцового генератора.
Імпульси кварцового генератора проходять на вхід схеми 2І-НЕ доти, поки не з'явиться рівень «Балка 1» на виході схеми порівняння кодів3 і, отже, рівень «Балка 0» на виході інвертора 2.
Таким чином, притривалості періоду більше Тбmax припиняється подальше заповненнялічильника 2. З виходів лічильника 2 (розряди 3...6…6)паралельний код, щовідповідає тривалості інтервалу (t2 – t3) надходить навходи А схем порівняння кодів 1, 2, 3.
Схема порівняннякодів 1 (ССК 1) порівнює опорний код 1, заданий на висновки В, з кодом періодучастоти биттів, що надходять на висновки А.
Якщо періодсигналу биттів перевищує період відповідній перехідній частоті дискримінатораТб0, то на виході ССК 1 з'являється рівень «Балка 1». Цей рівень«Балка 1», при наявності рівня «Балка 1» на виході реверсивного лічильника,інвертується інвертором 1 (2 І-НЕ).
З виходуінвертора 1 через комутатор 2 сигнал у вигляді рівня «Балка 0» видається навихід «± S» блоку. Цей сигнал визначає знак зміни крутості напруги, що модулює.Рівень «Балка 1» на виході «± S» відповідає керуванню в напрямку зменшеннякрутості напруги, що модулює, а рівень «Балка 0» — збільшення.
Схеми порівняннякодів 2 і 3 (ССК 2 і ССК 3) працюють аналогічно. На вході В ССК 2 заданийопорний код 2, а на вході В ССК 3 – опорний код 3. На виході ССК 2 з'являєтьсярівень «Балка 1», коли період сигналу биттів перевищує Тбmin, а навиході ССК 3 з'являється рівень «Балка 1», коли період сигналу биттів перевищуєТбmax. ССК 2, ССК 3, інвертор 2 і мажоритарний елемент 1забезпечують селекцію імпульсів по тривалості й формують смугу пропущеннясигналу биттів. У режимі виміру висоти на вході 2 мажоритарні елементи 1 єприсутнім рівень «Балка 0». При цьому на виході мажоритарного елемента 1формується рівень «Балка 1», якщо частота сигналу биттів перебуває в смузі Fбmin
Сигнал з виходумажоритарного елемента 1 надходить на вхід «± 1» реверсивного лічильника. Навхід З реверсивного лічильника через мажоритарний елемент 2 надходитьпослідовність імпульсів Fт з виходу 1 лічильника 1. Коли на вхід «± 1»реверсивного лічильника надходить рівень «Балка 1», реверсивний лічильникробить додавання («Балка 0» — вирахування) послідовності імпульсів з виходу 1лічильника 1.
Коли реверсивнийлічильник нагромадить вісім імпульсів, на його виході 1 (вихід четвертогорозряду) формується сигнал у вигляді рівня «Балка 1» («Швидке захоплення»)малюнок 2.1.2 б.
Наступненагромадження імпульсів до 15 приводить до появи на виході CR реверсивноголічильника сигналу переповнення у вигляді рівня «Балка 0», що надходячи надругий вхід мажоритарного елемента 2, забороняє проходження імпульсів Fт звиходу лічильника 1 через мажоритарний елемент 2 на вхід З реверсивноголічильника. Якщо частота сигналу биттів перебуває за межами смуги Fбmin
Сигнал «Швидкезахоплення» з виходу 1 реверсивного лічильника надходить на вхід «± 1» схемивидачі сигналу «Дозвіл», що являє собою 8-розрядний реверсивний лічильник.
8-розряднийреверсивний лічильник починає додавання послідовності імпульсів, що надходятьна вхід С с виходу мажоритарного елемента 3. Мажоритарний елемент 3 пропускаєімпульси тактової частоти, якщо на його другий вхід надходить рівень «Балка 1»з виходу CR схеми видачі сигналу «Дозвіл».
Коли вміст8-розрядного реверсивного лічильника стане більше 127 імпульсів, на виходісхеми видачі сигналу «Дозвіл» ( восьмий розряд лічильника ) з'являється рівень«Балка 1» (сигнал «Дозвіл»). Затримка видачі сигналу «Дозвіл» щодо сигналу«Швидке захоплення» дорівнює 128 періодам частоти 2000 Гц (64 мс.
При наявностісигналу «Швидке захоплення» 8-розрядний реверсивний лічильник заповнюється до255 імпульсів, після чого припиняється подача імпульсів на його вхід З, тому щона виході CR схеми видачі сигналу «Дозвіл» з'являється сигнал переповнення увигляді рівня «Балка 0», що, надходячи на другий вхід мажоритарного елемента 3,закриває його для проходження імпульсів із входу.
Як тільки сигнал«Швидке захоплення» зникає, на вході «± 1» схеми видачі сигналу «Дозвіл»з'являється рівень «Балка 0». При цьому лічильник починає вирахуванняпослідовності імпульсів, що надходять на вхід С. Після того, як умістлічильника зменшиться до 127 імпульсів, на виході схеми видачі сигналу «Дозвіл»установлюється рівень «Балка 0», тобто сигнал «Дозвіл» знімається.
Сигнали «Дозвіл»і «Швидке захоплення» надходять на входи 1 і 2 комутатори 1. Залежно від рівнівцих сигналів на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота пошуку 12,5 кГц аботактова частота Fт, а на вихід 2 — імпульси «Тизм» або частота з дільникачастоти 2. При рівнях сигналів «Дозвіл» і «Швидке захоплення» у вигляді «Балка0» на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота пошуку 12,5 кГц, що відповідаєрежиму пошуку сигналу. Якщо сигнал «Швидке захоплення» має рівень «Балка 1», а«Дозвіл» — «Балка 0» або «Балка 1», на вихід 1 комутатора 1 пропускаєтьсячастота Fт, що відповідає режиму спостереження. При рівні сигналу «Швидкезахоплення» у вигляді «Балка 0», а сигналу «Дозвіл» — «Балка 1», на виході 1комутатора 1 імпульси не видаються, що відповідає режиму пам'яті по кільцюспостереження.
З появою сигналу«Дозвіл» (рівень «Балка 1»), імпульси «Тизм» з виходу 2 комутатори 1 надходятьна перший вхід схеми видачі сигналу «Справність». Після приходу на перший вхідлічильника схеми видачі сигналу «Справність» 64-го імпульсу «Тизм», на виходівстановлюється рівень «Балка 1», що названа сигналом «Справність». Якщо сигнал«Дозвіл» зникає, то лічильник схеми видачі сигналу «Справність» по входу 3 будеобнулюватися, а з виходу 2 комутатори 1 на його вхід 1 пропускаються імпульси здільника частоти 2. Після приходу 64-го імпульсу цієї частоти на виході схемивидачі сигналу «Справність» установлюється рівень «Балка 0». Таким чином,сигнал «Справність» знімається через 64 періоду частоти щодо моменту зняттясигналу «Дозвіл». Період частоти на вході схеми вибирається з умови створеннязатримки на зняття сигналу «Справність» щодо зняття сигналу «Дозвіл», рівної 1-2с.
Інтеграторпомилки являє собою восьми розрядний лічильник, що робить підрахунок вступниківна його вхід З імпульсів тактової частоти. На виході лічильника виходитьцифровий код відповідній крутості нахилу пилки керуючої напруги. На вхід «±1»лічильників надходить сигнал відхилення крутості напруги, що модулює, «± S».
Сигнал зінтегратора помилки надходить на перетворювач куркульок-напруга (ПКН). Керуючанапруга на виході ПКН визначається по формулі:
Uупр = — Uо •Кпкн, (2.1.2)
де Uупр –керуюча напруга, В;
Uo — опорнанапруга, В;
Кпкн — коефіцієнтпередачі ПКН.
Керуюча напругавідповідному нульовому коду й мінімальній висоті визначається по формулі.
Uупр = — 60 / Н мін, В (2.1.3)
де Н мін –висота, що відповідає мінімальному коду (Н мін = 10 м).
Керуюча напругавизначає крутість (нахил) пилкоподібної напруги на виході аналоговогоінтегратора.
2.2 Робота блокуПЗК
Робота блоку привключенні харчування або відсутності відбитого сигналу відбувається в такийспосіб. Допустимо, що при включенні або відсутності відбитого сигналуреверсивний лічильник і лічильники схеми видачі сигналу «Дозвіл» обнулені.Рівень «Балка 0» з виходу реверсивного лічильника надходить на вхід 1комутатора 1.
Рівень «Балка 0»,що надходить на вхід 1 комутатора 1, забороняє проходження на вихід 1комутатора 1 імпульсів, що надходять на вхід 3 з виходу лічильника 1, при цьомуна виході 1 комутатора 1 будуть діяти імпульси із частотою 12,5 кГц, щонадходять на вхід 5 комутатора 1 із входу блоку. З виходу 1 комутатора 1імпульси частотою 12,5 кГц надходять на комутатор 2 і на вихідний контактблоку. Ця частота використовується в якості тактової в режимі пошуку сигналу,причому, пошук виробляється від менших висот до більшого.
При виявленнісигналу на виході реверсивного лічильника встановлюється рівень «Балка 1», щонадходить на вхід 1 комутатора 1 і вхід інвертора 1. Рівень «Балка 1» на вході1 комутатора 1 дозволяє проходження на вихід 1 комутатора 1 імпульсів з виходулічильника 1, що надходять на вхід 3 комутатори 1 і забороняє проходженняімпульсів із частотою 12,5 кГц, що надходять на вхід 5 комутатора 1.
Таким чином, навихід 1 комутатора 1 проходять імпульси з виходу лічильника 1 і потім, черезкомутатор 2, пропускаються на вихідний контакт блоку.
На тактові входилічильників 3 і 4 з комутатора 2 надходять імпульси «Fт», а на знакові — «±S».лічильники роблять підрахунок імпульсів тактової частоти й на їхньому виходіутвориться код. Код з виходів лічильників надходить на входи ПКН, на виходіякого з'являється напруга керування відповідному коду, що прийшов. Керуючанапруга з виходу ПКН видається через вихідні контакти блоку на підсилювач, длярегулювання посилення, і модулятор.
У режиміустановки висоти зовнішніми сигналами, сигнал «Вуст Н» у вигляді рівня «Балка1» через перетворювач рівня подається на вхід інвертора 3 і вхід комутатора 2,на другий вхід якого подається сигнал з виходу інвертора 3. Це приводить дотого, що комутатор 2 не пропускає сигнали «± S», «Fт» і «Дозвіл» формовані вблоці. На вихідні контакти блоку видаються перетворені за рівнем сигнали «Вуст± S», «Вуст Fт», а замість сигналу дозвіл видається рівень «Балка 1». Зміноюрівня сигналу «Вуст ± S» і частоти сигналу «Вуст Fт» у режимі «Вуст Н»забезпечується режим імітації видачі вихідної інформації в діапазонівимірюваних висот.
3.РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
3.1 Розрахунокдвійкових кодів для цифрових компараторів
У схемах частотного дискримінатора й смугового фільтразастосовані цифрові компаратори. Вони порівнюють значення коду обмірюваноїчастоти з опорними кодами відповідній перехідній частоті й границям смугипропущення.
Процедура обчислення опорного коду описується формулою(3.1):
Кх = BIN ( Тх / Ткв ) (3.1)
де — Кх — шуканий код опорної частоти;
BIN — операція перетворення у двійковий код;
Тх — період опорної частоти;
Ткв — період кварцової частоти ( 1600 кГц ).
Перехідна частотапідтримується постійної й рівної 30 кГц. У такий спосіб виходить код перехідноїчастоти: 00110101. Т.к. на компаратори подаються тільки старші 4 розряди, токод подаваний на компаратор виглядає так: 0011.
Верхня частотасмуги пропущення постійна й дорівнює 36 кГц. Код верхньої границі смугинаступний: 0101100, і отже на компаратор подається код 0010.
Нижня частотасмуги пропущення постійна й дорівнює 24 кГц. Код нижньої границі смуги такий:01000010, значить на компаратор подається наступний код 0100.
3.2 Розрахунокнадійності блоку
Важливою характеристикою будь-якого пристрою є йогонадійність. Надійність пристрою прийнята оцінювати за середнім часом справноїроботи. Середній час справної роботи обчислюється по формулі (3.2.1) :
Т = 1 / Λс (3.2.1)
де Т – середній час справної роботи;
? с — інтенсивність відмов всієї системи.
Інтенсивність відмов кожного з елементів системи наведена втаблиці 3.2.
Таблиця 3.2Найменування елемента Λпро 1/млн год N, шт К експл К слож Λi 1/млн год N×Λi Резистор З2-33 5 0,007 0,035 Конденсатор ДО50-29 1 0,13 0,13 Пайка 304 0,01 3,04 Мікросхеми 564ЛА7 0,017 1 2,5 1,49 0,063 0,063 564ТМ2 0,017 1 2,5 1,87 0,079 0,079 564ІЕ10 0,017 3 2,5 1,87 0,079 0,237 564ІЕ11 0,017 5 2,5 1,87 0,079 0,395 564ЛП2 0,017 1 2,5 1,49 0,063 0,063 564ІП2 0,017 1 2,5 1,87 0,079 0,079 564КП1 0,017 1 2,5 1,87 0,079 0,079 564ЛП13 0,017 1 2,5 1,87 0,079 0,079 564ЛС2 0,18 1 2,5 1,49 0,063 0,063 572ПА1А 0,023 1 2,5 2,8 0,161 0,161 597СА3 0,086 1 2,5 2 0,43 0,43
Таким чином, інтенсивність відмов системи? с = 23,775 1/млн.год.
Відповідно середній час безвідмовної роботи Т = 42060 год.
4. КОРОТКИЙ ОПИС ОСОБЛИВОСТЕЙТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ СКЛАДАННЯ, МОНТАЖУ
Процес складання проектованого виробу має рядособливостей, пов'язаних з пайкою й монтажем конструкцій на інтегральнихмікросхемах і, зокрема, на ІМС серії 564. Деякі з них будуть розглянуті нижче.
При пайкувисновків планарних мікросхем приспіваємо марки ПОС-61 температура жалапаяльника повинна перебувати в межах від 250 до 280 °С. Час пайки не повиннеперевищувати 1..5 секунд.
Пайка повиннавироблятися паяльником зі споживаною потужністю від 20 до 60 Вт.
Для мікросхемсерії 564 пайку висновків починають із висновків харчування.
При ручній пайці необхідно забезпечити достатній тепловідвід. У якості тепловідводудопускається використовувати пінцет, пасатижі або інший інструментвикористовуваний при пайку, для втримання деталей.
Тепловідвідрекомендується знімати не раніше чим через 5 секунд по закінченні пайкивисновку.
Пайку сусідньоговисновку рекомендується починати не раніше чим через 3..5 секунд після пайкипопереднього.
Також припроведенні складання рекомендується використовувати заземлюючий браслет щобуникнути ушкодження елементів розрядом статичної електрики.
Рекомендації змонтажу й експлуатації мікросхем серій 564 і 572 наведені в бк0.347.064 ібк0.347.182 відповідно. Також рекомендується при монтажі використовувати ОСТ В11 0398-87.
При проведенніробіт зі складання й монтажу елементів додатково необхідно дотримувати вимогвідповідних документів регламентуючі норми електро- і пожежної безпеці вприміщеннях даного класу небезпеки.
5. КОНСТРУКЦІЯ БЛОКУ
Блок ПЗКвиконаний у вигляді однобічної друкованої плати, що міститься в корпусі йз'єднується з іншими блоками РВ шлейфом припаюється до вихідних контактів.Вихідні контакти блоку виконані у вигляді пелюстків відповідно до ГУ7.750.162.
Розміридрукованої плати обрані виходячи з умов геометричного узгодження з іншимиблоками й забезпечення мінімально можливої ваги.
Матеріалом длявиготовлення друкованої плати служить фольгірований стеклотекстолит СФ2-50-1,5.
Для розміщення елементів і кріплення блоку в друкованійплаті виконують отвору. Отвору, призначені, для монтажу елементів з метоюполіпшення контакту металізують. Отвору для кріплення не металізують івиконують під гвинти з різьбленням М4.
Паяний контактпри сполуці з іншими блоками початий щоб уникнути випадкової втратиелектричного контакту, можливої при застосуванні рознімання.
Пайкавиробляється припоєм ПОС-61 ДЕРЖСТАНДАРТ 21931-76.
Цифри вихіднихконтактів плати маркірувати фарбою МКЕ чорна УХЛ Ч ОСТ4 ГО.054205, шрифтом3-пр3 ДЕРЖСТАНДАРТ 26.008-85.
Настроюванняблоку необхідно робити автономно до установки блоку в прилад. Після остаточногонастроювання поверхня плати із друкованими провідниками покривають лаком.
Інші технічнівимоги по ОСТ4 ГО.070.015.
6. БЕЗПЕКА Й ЕКОЛОГІЯ ПРОЕКТУ
6.1 Короткахарактеристика роботи
У даному дипломному проектірозробляється блок пошуку захоплення й контролю сигналу частоти биттів ЧМ. Блокзібраний на окремій платі й з'єднується з іншими блоками РВ за допомогоюрознімання.
У процесірозробки здійснювалися наступні види робіт:
- з'ясуваннятехнічного завдання й ознайомлення з існуючими аналогами проектованого блоку.
- розробкасхеми структурної блоку
- розробкасхеми електричної принципової блоку
- розробкаскладального креслення блоку
6.2 Безпекапроекту
При виконаннікожного виду робіт існують фактори що впливають як на організм людини, так і нанавколишнє середовище. Ці фактори будуть розглянуті в даному розділі.
6.2.1 Мікрокліматна робочому місці
Параметримікроклімату визначаються видом виконуваних робіт. При різних відхиленнях віднорми температури повітря відбувається значна витрата енергетичних ресурсівлюдини, при цьому знижується продуктивність праці. Для терморегуляції великезначення мають фізичні параметри повітря виробничого середовища — вологість ірух повітря. Згідно /4/ оптимальні параметри мікроклімату мають наступнізначення:
- температураповітря в районі робочого місця – 20 ¸ 22°С;
- відноснавологість повітря — 35 ( 60 %;
- швидкістьруху повітря — не більше 0.2 м/с.
Приміщення, уякому вироблялося макетування установки, ставиться до класу нормальнихприміщень і характеризується наступними ознаками: сухе приміщення, у якомувідсутні ознаки, властиві приміщенням печенею, курною й з хімічно активнимсередовищем.
Висновки помікрокліматі на робочих місцях: при виконанні робіт параметри мікроклімату наробочому місці повністю відповідали значенням, наведеним вище по /4/.
6.2.2 Експертизаелектробезпечності
Ступіньнебезпечного впливу на людину електричного струму залежить від величинивражаючої напруги й струму, його частоти, шляхи проходження через тіло людини,тривалості впливу, умов зовнішнього середовища, а також фізичного стану й самопочуттялюдини. Для змінного струму частотою 50 Гц напруга дотику Uприк неповинне перевищувати 2 У при струмі менш 0.3 мА; для постійного струму Uприкне більше 8 У при струмі менш 1 мА /5/.
Для виключенняпоразки електричним струмом строго дотримувалися правила техніки безпеки.
Робоче місцевиконане відповідно до /6/. Робочий стіл виконаний з діелектричного матеріалу(дерева) і має полку для розміщення контрольно-вимірювальної апаратури, джерел живленняй обладнаний шиною захисного заземлення із гвинтовими затисками. Є можливістьекстреного знеструмлення апаратури вимикачем загальної напруги. Весьзастосовуваний інструмент виконаний з ручками й ізоляційним матеріалом. Длязабезпечення електробезпечності робітників у приміщенні заземлені всі металевічастини електроустановок, корпуса електроустаткування, які можуть виявитися піднапругою внаслідок порушення ізоляції. Батареї опалення й інші металевікомунікаційні частини обгороджені дерев'яними решітками. Заземлюючі проводивидні на всім протязі від корпуса приладу до місця заземлення. Проведення длязаземлення виконані із гнучких мідних шин і мають перетин не менш 0,35 мм2,які задовольняють вимогам термічної стійкості при короткому замиканні /7/.
У всіх джерелаххарчування існує захист, що забезпечує автоматичне відключення напруги призбільшенні споживаного струму понад припустимий. Тому що існує небезпекапоразки електричним струмом при виконанні робіт, то застосовувалися електропаяльникина напругу 36 У, для чого використовується понижувальний трансформатор 220/36,один кінець вторинної обмотки якого заземлений.
При монтажнихроботах виключалися наступні небезпечні фактори монтажу:
- застосуваннядля сполуки встаткування проводів з ушкодженою ізоляцією;
- пайка йустановка деталей в устаткування, що перебуває під напругою;
- підключенняблоків і приладів до встаткування, що перебуває під напругою.
Приекспериментальній перевірці використовувалися стандартні прилади, що пройшлиперевірку на електробезпечність. Устаткування, застосовуване в експерименті, живилосявід електрощита, що має загальний пристрій, що відключає (автомат).
Проведенняналагоджувальних робіт здійснювалося на спеціально обладнаному місці. Привиконанні робіт було задіяне не менш двох чоловік, при цьому виключалосяперебування на робочих місцях осіб, не допущених до налагодження
По ступенінебезпеки поразки людей електричним струмом дане приміщення ставиться доприміщень без підвищеної небезпеки.
Для даногоприміщення характерно:
- відсутністьвогкості (відносна вологість повітря тривалий час не перевищує 60%).
- відсутністьструмопровідного пилу (у приміщенні немає технологічних процесів, щосупроводжуються виділенням струмопровідного пилу).
- відсутністьвисокої температури (не перевищує 25°С).
- відсутністьструмопровідних підлог (підлога в приміщенні має питомий опір не менш 52·104Ом·).
Висновки позабезпеченню електробезпечності на робочих місцях: у процесі виконання робіт,пов'язаних із застосуванням електроустаткування, виконувалися запобіжні заходипо захисту від поразки електричним струмом відповідно до /6/.
6.2.3 Експертиза пожежноїбезпеки
Під часконструювання запропонованого блоку в приміщенні вироблялася пайка йнастроювання інших блоків і пристроїв, у ході яких використовувалися електропаяльникі легко займисті рідини (флюс і спиртової розчин каніфолі). При проведенніекспериментальних робіт використовувалися електроприлади, що виділяють великукількість тепла, що могло стати причиною пожежі. Тому, відповідно до нормтехнологічного проектування /8/, приміщення ставиться до категорії«В» пожежне небезпечних приміщень.
Щоб уникнутипожежі, встаткування забезпечене спеціальними термостійкими підставками йрадіаторами.
Легко займистірідини зберігалися в термостійкому герметичному посуді, що відкривалася тількив момент їхнього використання.
У якості мер, щозабезпечують протипожежний захист, застосовуються засоби пожежогасіння:вогнегасники ОУ–5, ОХП–10, ящики з піском, засобу індивідуального йколективного захисту по /9/. Згідно /10/ на кожні 50 м2 повинен доводитися один вогнегасник. Площа приміщення, де проводилися роботи зрозробки модуля становить 48 м2 і усередині кімнати перебуває одинвогнегасник типу ОУ–5. Отже, приміщення відповідає вимогам /10/ і є безпечним зпожежної точки зору.
Висновки позабезпеченню пожежної безпеки на робочих місцях: у процесі виконання робітвиконувалися запобіжні заходи по забезпеченню пожежної безпеки відповідно до/9,10/.
6.2.4 Експертизаосвітленості
Висвітленняслужить одним з найважливіших факторів, що впливають на продуктивність праці.Вимоги до раціональної освітленості виробничих приміщень зводяться донаступного:
- правильнийвибір джерел світла й систем висвітлення;
- створеннянеобхідного рівня освітленості робочих поверхонь;
- обмеженнясліпучої дії світла, усунення відблисків;
- забезпеченнярівномірного висвітлення.
При виконаннідипломного проекту вироблялася досить велика кількість робіт з розробки, блоку,тому робоче місце повинне бути забезпечене нормальним штучним або природнимвисвітленням.
Виходячи з /11/,номінальна освітленість на робочих поверхнях для даних видів робіт повинна бутине менш 300 лк.
Роботи, пов'язаніз розробкою принципової схеми блоку, проводилися в приміщенні, розміри якого 8( 6 ( 3 м. Приміщення висвітлюють дванадцять люмінесцентних ламп денногосвітла. Застосування люмінесцентних ламп денного світла дозволяє забезпечитирівномірність висвітлення робочого місця, а також виключає наявність сліпучоїдії світла. Це приміщення, крім того, має природне висвітлення, що організованоу вигляді трьох віконних прорізів, кожне з яких має розміри 2,6( 2 м. Вікна розташовані з південно-західної сторони приміщень, і тому більшу частину робочого часу природне(без штучного ) висвітлення забезпечує освітленість не менш 350 лк. Дляусунення осліплення яскравим сонячним світлом, а також наявності сонячнихвідблисків на екранах приладів візуального відображення інформації (моніторкомп'ютера, екран осцилографа) застосовувалися штори.
Висновки поосвітленості робочих місць: роботи, пов'язані з розробкою модуля сполученняпроводилися у двох різних приміщеннях. Освітленість на робочих місцях становитьне менш 400 лк для одного приміщення, і не менш 350 лк для іншого, що не нижченомінальної освітленості в 300 лк, установленої в /11/.
6.3Ергономічність проекту
Конструкціяробочого місця й взаємне розташування всіх його елементів (сидіння, органикерування, засобу відображення інформації) відповідають антропометричним,фізіологічним і психологічним вимогам, а також характеру роботи /12/.
Дана конструкціяробочого місця забезпечує виконання трудових операцій у межах зони діяльностімоторного поля. Зони досяжності моторного поля у вертикальних і горизонтальнихплощинах для середніх розмірів тіла людини. Виконання трудових операцій «часто»і «дуже часто» забезпечується в межах зони досяжності й оптимальноїзони моторного поля.
/>
Для роботи зперсональним комп'ютером висота робочої поверхні для людей з ростом 1800 мм. повинна становити 800 мм. Дані для Ш — групи робіт (монтаж більших деталей, конторськаробота, верстатні роботи, що не вимагають високої точності) по наведені в табл.6.3.
/>
Малюнок 6.3.2 — Зони досяжності й оптимальної зони моторного поля
Таблиця 6.3.1Параметр Значення, мм Висота робочої поверхні 800 Висота простору для ніг 675 Висота сидіння 460
Розташуваннязасобів відображення інформації, у цьому випадку це дисплей ЕОМ відповідають/14/.
Дисплейрозташований у вертикальній площині під кутом (15 площини). Рівень шуму згідно/14/ на робочих місцях з використанням пристроїв для досліджень, розробок,конструювання, програмування й лікарської діяльності повинен становити до 50dB.
Для зниженнянавантаження на очі, дисплей, використовуваний при лабораторній роботі,установлений з погляду ергономіки найбільш оптимальним образом: верхній крайдисплея перебуває на рівні очей, а відстань до екрана близько 40 див, щоукладається в рамки від 28 до 60 див. Мерехтіння екрана відбувається ізчастотою fмер=100 Гц, що відповідає умові fмер>70 Гц.
Приміщення вякому проводяться лабораторні роботи відповідають /15/ і /16/. /15/ вимагаєщоб: “у приміщеннях, при виконанні робіт операторського типу, пов'язаних знервово-емоційною напругою, повинні дотримуватися оптимальні величини температуриповітря 22-24°С, його відносної вологості 40-60% і швидкості руху повітря не більше0.1м/с. Інструкція для експлуатації персональних комп'ютерів передбачає такождуже тверді вимоги до температури навколишнього середовища. Для того, щобвитримати мікрокліматичні вимоги в лабораторії встановлені два кондиціонериБК-1500. Дані кондиціонери здійснює автоматична підтримка заданого ступеняохолодження або нагрівання, осушення, вентиляцію й очищення повітря від пилу. Продуктивністьобробки повітря в кондиціонера 1500 м3/год, що дозволяє підтримуватиоптимальний мікроклімат у лабораторії об'ємом 144 м3. Граничне значення робочої температури зовнішнього повітря при роботі в режиміохолодження, що дозволяє використовувати його в даному кліматичному поясі.Нижня температура в режимі нагрівання становить +2, тобто в холодний періодроку необхідно робити опалення приміщення, що й здійснюється за допомогоюсистеми центрального опалення.
В лабораторіїповинна доводиться площа приміщення не менш 4.5 м2. Площа лабораторії 6м.x8м. становить 48 м2розрахована на 10робочих місць, виходить, що на кожний присутнього доводиться 4.8 м2, що відповідає /16/.
У лабораторії єінструкції з техніки безпеки й пожежної безпеки, а також медична аптечка длянадання першої медичної допомоги.
Висвітлення влабораторії, відповідно до санітарного паспорта, становить: у горизонтальнійплощині 365 люкс, у вертикальній площині 590 люкс, що відповідає Снип 11-4-79/11/ (300 люкс і 500 люкс відповідно), але при роботі з дисплеєм бажано матиосвітленість 2/3 від номінальної, тобто 200 люкс і 330 люкс відповідно (з метоюзниження навантаження на очі), для цього на віконних прорізах є штори, задопомогою яких можна відрегулювати висвітлення до оптимального рівня.
У ходіпроектування більшу частину робіт необхідно було зробити на комп'ютерномутерміналі, тому ергономічні параметри відеодисплейних терміналів малинемаловажне значення, вимоги до них будуть розглянуті нижче.
Відповідно до/17/ візуальні ергономічні параметри відеодисплея є важливими параметрамибезпеки при роботі з ними і їхній неправильний вибір приводить до погіршенняздоров'я користувачів.
Конструкція відеодисплея, його дизайн і сукупність ергономічних параметрів повинні забезпечуватинадійне й комфортне зчитування відображуваної інформації в умовах експлуатації.
Конструкція відеодисплея повинна забезпечувати можливість фронтального спостереження екранашляхом повороту корпуса в горизонтальній площині навколо вертикальної осі вмежах ( 30( і у вертикальній площині навколо горизонтальної осі в межах ( 30( зфіксацією в заданому положенні. Дизайн відео дисплея повинен передбачатифарбування корпуса в спокійні м'які тони. Корпус відео дисплея й персональногокомп'ютера повинен мати матову поверхню одного кольору й не мати блискучихповерхонь, здатних створювати відблиски. На лицьовій стороні корпуса відеодисплея не рекомендується розташовувати органи керування, маркування,які-небудь допоміжні написи й позначення. При необхідності розташування органівкерування на лицьовій панелі вони повинні закриватися кришкою або бути втопленів корпусі.
Для забезпеченнянадійного зчитування інформації при відповідному ступені комфортності їїсприйняття повинні бути визначені оптимальні й припустимі діапазони візуальнихергономічних параметрів. Візуальні ергономічні параметри відео дисплея й межіїхньої зміни, у яких повинні бути встановлені оптимальні й припустимі діапазонизначень, наведені в таблиці 6.3.2.
Таблиця 6.3.2 — Візуальні ергономічні параметри відеодисплейних терміналів і межі їхньої зміниНайменування параметра Межі значень параметрів не менш не більше Яскравість знака (яскравість тла), кд/м обмірювана в темряві 35 120 Зовнішня освітленість екрана, лк 100 250
При роботі звідеодисплеями необхідно забезпечувати значення візуальних параметрів у межахоптимального діапазону, для професійних користувачів дозволяється короткочаснаробота при гранично припустимих значеннях візуальних параметрів.
Конструкція відеодисплея повинна передбачати наявність ручок регулювання яскравості й контрасту,що забезпечують можливість регулювання цих параметрів від мінімальних домаксимальних значень.
З метою захистувід електромагнітних і електростатичних полів допускається застосування екраннихфільтрів, спеціальних екранів і інших засобів індивідуального захисту, щопройшла випробування в акредитованих лабораторіях і що мають відповіднийгігієнічний сертифікат.
Висновки побезпеці роботи на ПК із використанням відео дисплея: у процесі виконання робітна ПК дотримувалися гігієнічні вимоги при роботі з відео дисплеями відповіднодо /17/. Візуальні ергономічні параметри при виконанні робіт лежать у межах,установлених зазначеними правилами й нормами.
6.4 Екологічністьпроекту
Найбільшоб'єктивним критерієм, використовуваним при екологічній експертизі виробництва,є збиток народному господарству, забрудненням навколишнього середовища.
6.4.1Електромагнітні випромінювання
Основним джерелом при розробці блоку є відео дисплей ПК. Припустимі дозивипромінювань строго регламентуються відповідно до /17/.
Конструкція відео дисплея повинна забезпечувати потужність експозиційноїдози рентгенівського випромінювання в будь-якій крапці на відстані 5 див відекрана й корпуса відео дисплея при будь-яких положеннях регулювальних пристроївне повинна перевищувати в перерахуванні на еквівалентну дозу 0,1 мбер/година(100 мкр/година).
Припустимі значення параметрів електромагнітних випромінювань наведені втаблиці 6.4.1.
Таблиця 6.4.1Найменування параметрів Припустимі значення
Напруженість електромагнітного поля на відстані 50 див біля відео дисплея, не більше:
у діапазоні частот (5..2000) Гц
у діапазоні частот (2..400) кГц
25 У/м
2.5 В/м
Щільність магнітного потоку, не більше
у діапазоні частот (5..2000) Гц
у діапазоні частот (2..400) кГц
250 нтл
25 нтл Поверхневий електростатичний потенціал, не більше 500 У
Висновки попотужності ЕМІ на робочому місці: потужність ЕМІ на робочому місці визначаєтьсяпотужністю ЕМІ відео дисплея й лежить у межах, установлених нормами.
6.4.2 Експертизавентиляції
При виконаннімонтажних робіт у результаті процесу пайки в повітря робочої зони виділяютьсяшкідливі пари, що містять свинець, що ставиться до токсичних речовин /18/.Характеристикою забруднення повітря робочої зони є гранично припустимаконцентрація (ПДК) /15/: для свинцю ПДК=0.01мг/м, клас небезпеки-1, відноснийкоефіцієнт небезпеки — 1.7. Для того, щоб зміст шкідливих речовин у повітріробочої зони не перевищувало ПДК, робоче місце обладнане місцевою вентиляцією/19/, що відводить шкідливі пари від робочого місця.
Крім цьогонеобхідно забезпечити достатній повітрообмін у приміщенні. Для орієнтовнихрозрахунків, коли невідомо точна кількість речовин, що виділяються, розрахунокнеобхідної кількості повітря приймають по кратності повітрообміну ( формула6.4.2 ) /15/.
L = Kp • V (6.4.2)
де Кр — кратність повітрообміну (для приміщень невеликого об'єму Кр=10);
V — об'ємприміщення ( V=144 м? ).
Длявикористовуваної лабораторії необхідний повітрообмін 1440 м? у годину. Лабораторія обладнана двома кондиціонерами БК-1500, кожний з яких має потужність 1500 м?/ година, що забезпечує виконання санітарно-гігієнічних вимог.
Висновки позабезпеченню необхідної вентиляції в лабораторному приміщенні: у лабораторіїзабезпечена достатня кратність повітрообміну, що задовольняє вимогам /12/.
6.5 Надзвичайніситуації
Вплив іонізуючихвипромінювань і сильних електромагнітних випромінювань на напівпровідниковіприлади й інтегральні мікросхеми. Можливий характер їхніх ушкоджень.
Для оцінкиможливих порушень працездатності радіо компонентів і апаратури при впливііонізуючих випромінювань (ІВ) необхідно мати інформацію про можливі видирадіаційних ефектів, їхньої залежності від тимчасового масштабу процесу,різновиду й енергії іонізуючого випромінювання. Під радіаційним ефектомрозуміють явище, що складається в зміні значень параметрів, характеристик івластивостей об'єкта в результаті впливу ІВ.
У цей часприйнято виділяти наступні радіаційні ефекти: ефекти зсуву, переносу заряду йіонізуючі ефекти.
Ефекти зсувиявляють собою переміщення атомів з нормального положення в кристалічній решітціматеріалу. Ці переміщення супроводжуються виникненням структурних дефектівкристалічної решітки, до найпростішого з яких ставляться наявність вільнихположень у решітці й додаткових атомах між її вузлами. В електронних пристрояхефекти зсуву впливають в основному на роботу напівпровідникових приладів.
Говорячи проефекти зсуву, варто розрізняти довгострокові й короткочасні ефекти зсуву.
Довгостроковіефекти зсуву проявляються в необоротному після закінчення деякого часу післяопромінення зміні різних параметрів напівпровідникових приладів, що залежитьвід інтегрального потоку часток і дози гамма-випромінювання, їхньогоенергетичного спектра й температурних умов опромінення. За інших рівних умовбільше твердий спектр випромінювання й знижених температур матеріалу, щоопромінюється, приводять до росту числа структурних дефектів.
При опроміненнігамма-нейтронним випромінюванням ядерного вибуху (ЯВ) впливгамма-випромінювання в процесі утворення структурних дефектів надзвичайно малов порівнянні із впливом нейтронів. Тому його впливом на процес утворенняструктурних дефектів і відповідної їм необоротним змінам параметрів матеріаліві виробів можна зневажити.
Однак у деякихвипадках, наприклад при впливі гамма-нейтронного випромінювання на уніполярнітранзистори напівпровідник (Мдп-Структури), скла, органічні діелектрики, ефективід гамма-випромінювання необхідно враховувати, тому що число структурнихдефектів при впливі гамма-випромінювання порівнянне або істотно перевищує числодефектів, створюваних нейтронами.
Короткочасніефекти зсуву проявляються в оборотних змінах параметрів об'єктів і характернідля імпульсного опромінення. Зміщені під дією опромінення нейтронами атоми впочатковий момент часу є нестійкими утвореннями, більшість із них мають доситьмалу енергію активації, що визначає швидкість їхньої рекомбінації. Внаслідокцього значна частка створених дефектів структури за дуже малі проміжки часузнищуються, тобто частково відновлює вихідні властивості матеріалу. Однак порядіз процесами рекомбінації йдуть процеси пов'язані з перегрупуванням структурнихушкоджень, взаємодією їх з атомами домішки й дефектами структури.
При тривалостіопромінення, значно перевищуючі характерні часи таких процесів, доводиться матисправа з необоротними ушкодженнями або повільними й слабко вираженими процесамивідновлення параметрів.
Ефекти переносузаряду обумовлені передачею кінетичної енергії полів іонізуючого випромінюваннявторинним часткам і проявляються у вигляді несталих струмів. При русі вториннихзаряджених часток створюються електричні й магнітні поля, а також протікаютьнесталі струми, що залежать від потужності дози опромінення.
Ці ефекти можутьпривести до появи помилкових сигналів і збоїв в апаратурі, а так само до виходуз ладу окремих вузлів.
Іонізаційниминазиваються ефекти, викликані носіями заряду з низьким рівнем енергії. Вонивідрізняються від ефектів переносу заряду, які визначаються як зсув зарядів енергетичнимичастками. Число пара визначається тільки кількістю енергії, виділюваної наіонізацію.
Іонізаційніефекти проявляються у вигляді перехідних ефектів (ефектів вільних носіїв),проміжних ефектів, довгострокових ефектів захоплених носіїв і хімічних ефектів.
Перехідні ефектипов'язані з утворенням вільних носіїв. У напівпровідниках концентрація вільнихносіїв може бути оцінена в припущенні, що витрата енергії на утворення однієїпари дорівнює трьох-п'ятикратному значенню потенціалу іонізації.
Проміжні ефектипов'язані з тим, що в діелектриках і ізоляторах захоплені на вловлювачі носіїможуть знову вивільнитися за рахунок теплових ефектів.
Іонізаційніефекти при впливі випромінювання викликають утворення в апаратурі надлишковихзарядів, поява яких у діелектриках і ізоляторах знижує їхні ізолюючівластивості, а в напівпровідниках — до утворення надлишкових іонізаційнихструмів. У результаті виникають оборотні зміни параметрів апаратури, щоперебуває у включеному стані, що може приводити до тимчасової втрати їїпрацездатності, помилковим спрацьовуванням і збоям /21/.
На закінченняпотрібно додати, що за критерієм безперебійної роботи підвищення стійкостіапаратури до імпульсного гамма-випромінювання тільки вибором стійкихкомплектуючих виробів обмежено, як правило, потужністю дози порядку 107… 108 Р/c /22/, а при застосуванні інтегральних мікросхем,виготовлених за технологією КМОП, 1010… 1012 P/c.
Висновки побезпеці й екологічності проекту: на підставі раніше зроблених висновків можназатверджувати, що при дотриманні техніки безпеки й правил експлуатації блокуПЗК, сьогодення виріб є безпечним при виготовленні й експлуатації.
БІБЛІОГРАФІЧНИЙСПИСОК
1. СН 245-71. Санітарні нормипроектування промислових підприємств.
2. ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.038-82.ССБТ. Гранично припустимі рівні напруг доторкань і струмів.
3. ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.019-79.ССБТ. Електробезпечність. Загальні вимоги.
4. ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.030-81.ССБТ. Захисне заземлення. Звіроферма.
5. ОНТП 24-86. Загальносоюзнінорми технологічного проектування. Визначення категорій приміщень і будинків попожежної небезпеки.
6. ДЕРЖСТАНДАРТ 12.4.009-85.ССБТ. Пожежна техніка для захисту об'єктів. Загальні вимоги.
7. ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.033-81.ССБТ. Пожежна безпека об'єктів з електричними мережами.
8. Снип II-4.79. Будівельнінорми й правила. Норми проектування. Природне й штучне висвітлення.
9. ДЕРЖСТАНДАРТ 12.2.032-78ССБТ. Робоче місце при виконанні робіт сидячи. Загальні ергономічні вимоги.
10. ДЕРЖСТАНДАРТ22.269-76. Система “людина-машина”. Робоче місце оператора. Тимчасоверозташування елементів робочого місця. Загальні ергономічні вимоги.
11. ДЕРЖСТАНДАРТ27.818-88. Машини обчислювальні й системи обробки даних. Припустимі рівні шумуна робочих місцях і методи його визначення.
12. ДЕРЖСТАНДАРТ12.1.005-88 ССБТ. Повітря робочої зони. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги.
13. ДЕРЖСТАНДАРТ12.4.113-82 ССБТ. Роботи навчальні лабораторні. Загальні вимоги безпеки.
14. Санпин2.2.2.542-96. Гігієнічні вимоги до відео дисплейних терміналів, персональнимелектронно-обчислювальним машинам і організація роботи.
15. ДЕРЖСТАНДАРТ12.0.003-74. ССБТ. Небезпечні й шкідливі виробничі фактори.
16. СН952-75. Санітарні правила організації процесу пайки дрібних деталей сплавами,що містять свинець.
17. ДЕРЖСТАНДАРТ18298-79. Стійкість апаратури, що комплектують елементів і матеріаліврадіаційна. Терміни й визначення.
18. МироваЛ.О., Чипиженко А.З. Забезпечення радіаційної стійкості апаратури зв'язку. – К.,2005
19. ВавиловВ.С., Ухин Н.А. Радіаційні ефекти в напівпровідниках і напівпровідниковихприладах. – К., 2005