U=URU+UC+UL<UЗПУ
В состоянии лог. «1» помеха слабо влияет на срабатывание логического элемента, поэтому рассмотрим случай, когда на входе микросхемы лог. «0». При этом:
Uвх0=0,4 В Uвых0=0,4 В f=5*105Гц
Iвх0=0,1 мА Iвых04 мА Е0=2 В
Rвх0=4 кОм Rвых0=100 Ом
U=
==
==0,49*10-3ê6,2-j269,3ê=0,13 В<0,4 В
2.8. Оценка вибропрочности и ударопрочности.
1. Оценка собственных частот колебаний платы:
f0=
*М=Мп+mрэ=авhr+mрэ=215*120*1,5*10-6+0,28=0,4 кг
Кa=К(a+b
)1/2К=22,37 a=1 b=g=0 Кa=22,37
D=
f0=
Гц2. Оценка коэффициента передачи по ускорению:
g(х, у)=
а(х, у) и ао – величины виброускорений в точке (х, у) и опорной соответственно:
g(х, у)=
e=
= =6,37*10-3h=
= =0,42 K1(x)=K1(y)=1,35 из графикаg(х, у)=1,39
а(х, у)=а0g(х, у)=8g*1,39=11,13g
Оценка амплитуды виброперемещения.
1. SB(x,y)=x0g(x,y)
x0=
= ммSB=1,21*1,39=1,68 мм
2. Определим максимальный прогиб печатной платы:
dВ=|SB(x,y)-x0|=0,47 мм
Вывод: адоп=15g>a(x,y)=11,13g
0,003в=0,54 мм>dB=0,47 мм
Расчет ударопрочности.
1. Частота ударного импульса:
w=
t=10-3 c w=31402. Коэффициент передачи при ударе:
Ку=2sin
=2sin =0,45 =6,95 – коэффициент расстройки3. Ударное ускорение:
ау=Ну*Ку=15g*0,45=6,72g
4. Ударное перемещение:
ммВывод: адоп=35g>ay=6,72g
0,003в=0,54 мм>Zmax=0,15 мм
5. Частным случаем ударного воздействия является удар при падении прибора. Относительная скорость соударения:
V0=Vy+V0T
Vy=
H=0,1 мV0T=Vy*KCB=1,41*0,68=20,97 м/с
V0=1,41+0,97=2.38 м/с
Действующее на прибор ускорение:
ап=2pV0f0=6,28*2,38*71,9=109g
aдоп=150g>aп=109g
2.9. Расчет теплового режима.
Размеры нагретой зоны:
l31=180 мм; l32=215 мм; l33=15 мм
Размеры блока:
ld1=220 мм; ld2=255 мм; ld3=55 мм
1. Площадь блока.
Sd=2(ld1 ld2+( ld1+ ld2) ld3)=2(0,22*0,255+(0,22+0,255)0,055)=0,16 м2
2. Поверхность нагретой зоны:
SH3=2(l31 l32+( l31+ l32) l33)=2(0,18*0,215+(0,18+0,215)0,015)=0,09 м2
3. Удельная мощность, рассеиваемая блоком:
qd=
=93,75 Вт/м24. Удельная мощность, рассеиваемая зоной:
qH3=
Вт/м25. Перегрев блока и нагретой зоны относительно окружающей среды:
DТ,°С0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 КПФ
9. Перегрев поверхности блока с учетом перфорации:
DТd=0,93*КmDТ1=0,93*0,5*10=4,65°С
10. Перегрев нагретой зоны с учетом перфорации:
DТНЗ=КmDТ2=0,5*15=7,5°С
11. Перегрев воздуха в блоке:
DТСП=0,6DТНЗ=0,6*7,5=4,5°С
12. Удельная мощность, рассеиваемая компонентом:
qK=
= =2555,4 Вт/м213. Перегрев поверхности компонента:
DТК=DТНЗ(0,75+0,25
)=7,5(0,75+0,25 )=34,4°С14. Перегрев воздуха над компонентом:
DТСК=DТСП(0,75+0,25
)=20,61°С15. Температура блока:
Тd=ТОС+DТd=25+4,65=29,65°С
16. Температура нагретой зоны:
ТНЗ= ТОС+DТНЗ=25+7,5=32,5°С
17. Температура воздуха в нагретой зоне:
ТСП= ТОС+DТСП=25+4,5=29,5°С
18. Температура компонента:
ТК= ТОС+DТК=25+34,4=59,4°С
19. Температура окружающей компонент среды:
ТСК= ТОС+DТСК=25+20,61=45,61°С
Тдоп=70°С>ТК=59,4°С
В данном блоке не нужна принудительная вентиляция, т.к. естественные условия допускают температурный режим.
2.10. Расчет качества.
Расчет качества будем производить по следующим показателям:
1. Назначения.
2. Надежности.
3. Технологичности.
4. Эргономико-эстетическим.
1)
Назначение | Б | Д | gi | mi | gi mi |
Масса, кг Объем, дм3 Мощность, Вт Уровень миниатюризации | 6,5 15,7 50 2 | 5,4 8,3 40 1 | 1,2 1,9 1,25 2 | 0,3 0,3 0,2 0,2 | 0,36 0,57 0,25 0,4 |
Q=
=1,58, Q2=qimi2) Основным показателем надежности является среднее время наработки на отказ:
ТсрБ=20*103ч ТсрД=29*103 ч
qi=
1,8 m2=13)
Технологичность | Б | Д | gi | mi | gi mi |
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа Коэффициент подготовки ЭРЭ к монтажу Коэффициент повторяемости ЭРЭ Коэффициент применяемости | 0,81 0,35 0,49 0,9 | 0,92 0,55 0,56 0,86 | 1,13 1,57 1,14 1,04 | 0,3 0,3 0,2 0,2 | 0,34 0,47 0,23 0,21 |
Q=1,25