На основе полученных данных составляем таблицу 8.2, сравнительных характеристик элементов конструкции.
Таблица 8.1 - Расчет поправочного коэффициента и порога устойчивости элементов конструкции
| Элементы | Пкр | /э,мм | 1л, мм | Кп | Пкрсх, Дж |
| Транзисторы маломощные | 5х10'5 | 15 | 20 | 5,4 | 9,3x1 0'6 |
| Микросхемы | IxlO'5 | 20 | 15 | 5,4 | 1,2x1 0"6 |
| Реле слабого тока | 2х10-3 | 20 | 50 | 12,3 | 1,6x1 0-4 |
| Резисторы | IxlO-2 | 15 | 100 | 58,8 | 1,7x1 0"4 |
| Конденсаторы | IxlO'2 | 15 | 15 | 4 | 2,5хЮ'3 |
Таблица 8.2 - Сравнительные характеристики элементов конструкции
| Величина Пкрсх, Дж Наименование элемента 1 0"7 1 0'6 1 0"5 1 0'4 1 0'3 1 0'2Транзисторы маломощные Реле слабого тока Конденсаторы |
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 MicrosoftOffice 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 Pspiceдля 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 ЛоганJohn. 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 RLCфильтров // 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.