Вибір структурної і принципової електричної схеми

ДИПЛОМНА РОБОТА НА ТЕМУ:

Вибір структурної і принципової електричної схеми


ЗМІСТ



1. ВИБІР СТРУКТУРНОЇ І ПРИНЦИПОВОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ СХЕМИ

1.1 Вибір структурної схеми

1.2 Вибір принципової електричної схеми

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 помилки

2. ОПИС І РОБОТА ПРИСТРОЮ

2.1 Опис блоку ПЗК

2.2 Робота блоку ПЗК

3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

3.1 Розрахунок двійкових кодів для цифрових компараторів

3.2 Розрахунок надійності блоку

4. КОРОТКИЙ ОПИС ОСОБЛИВОСТЕЙ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ СКЛАДАННЯ, МОНТАЖУ

5. КОНСТРУКЦІЯ БЛОКУ

6. БЕЗПЕКА Й ЕКОЛОГІЯ ПРОЕКТУ

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 ЕЛЕКТРИЧНОЇ СХЕМИ



	Вибір структурної схеми



Одним з вихідних даних до дипломного проекту є цифрова обробка сигналу. Прийнятий сигнал частоти биттів необхідно цифрувати, виявити (тобто пізнати), з'ясувати величину й напрямок відхилення прийнятого сигналу від передвіщеного й на підставі всіх цих даних сформувати керуючу напругу, що потім видати на модулятор, для наступної видачі його на індикатор висоти.

Призначення блоків прикладеної структурної схеми наведено нижче.

Обмежник призначений для цифрування прихожого аналогового сигналу частоти биттів. Він перетворить синусоїдальний сигнал у прямокутні імпульси, що підходять для наступної цифрової обробки.

Вимірник частоти биттів необхідний для реалізації подальшої цифрової обробки. Він перетворить сигнал частоти биттів у цифровий код відповідної тривалості періоду сигналу биттів.

Смуговий фільтр пропускає сигнал, що перебуває в заданій смузі частот і дозволяє визначити чи не перебуває прийнятий сигнал за припустимими межами вимірів.

Виявник робить середні показання сигналу з виходу смугового фільтра й видає сигнал «Захоплення», що говорить про те, що прийнятий сигнал дійсно є сигналом даного висотоміра відбитим від земної поверхні й несучу інформацію про висоту польоту об'єкта.

Схема видачі сигналу «Дозвіл» призначена для видачі сигналу приймаючу участь у керуванні проходженням сигналів з тактового генератора через комутатор на інтегратор помилки.

Схема видачі сигналу «Справність» призначена для формування й видачі сигналу «Справність» на вихідні клеми блоку з метою його подальшого використання в інших блоках. Видаваний сигнал дозволяє судити про стан блоку й говорить про правдоподібність показань.

Частотний дискримінатор оцінює знак відхилення прийнятого сигналу частоти биттів від попередні. Вихідний сигнал цього блоку показує: збільшилося або зменшилася частотна неузгодженість між випромененим і прийнятим сигналами й указує напрямок, у якому варто змінити крутість модулятора для забезпечення стійкого спостереження.

Комутатор необхідний для керування режимами роботи блоку ПЗК і керування проходженням сигналів з тактового генератора на інтегратор помилки й видачею сигналів на вихідні клеми блоку.

Інтегратор помилки призначений для перетворення вхідних сигналів з тактового генератора й частотного дискримінатора в керуючу напругу, видавана через вихідні клеми блоку на модулятор для забезпечення стійкого спостереження.



1.2 Вибір принципової електричної схеми



1.2.1 Вибір елементної бази

Для реалізації принципової схеми обрана серія 564.

ІМС серії 564 - цифрові, малопотужні КМОП ІС, містять у своїй сполуці 60 типів, різних по своєму функціональному призначенню: арифметичні пристрої, лічильники - дільники, дешифратори, тригери, логічні схеми, мультіплексори, що зрушують регістри.

Характеристики ІС 564 /1/ :

низька споживана потужність (типова потужність споживання на частоті 1 Мгц 25 мквт);

широкі робочі діапазони напруг харчування (3..15 У) і температур;

висока завадостійкість 30..45 % Ucc ;

захист по входах;

температурна стабільність і висока навантажувальна здатність.

Всі перераховані вище властивості вказують на достатню прийнятність мікросхем даної серії для рішення поставленого завдання.



1.2.2 Обмежник

Принципова схема обмежника наведена в додатку 1 на малюнку П1.1.

Обмежник побудований на аналогової ІМС 597СА3, що задовольняє пропонованим вимогам. Параметри й характеристики даної мікросхеми наведені в /2/.

У схемі відбувається порівняння вхідного сигналу з потенціалом корпуса, «нулем». У результаті на виході виходить сигнал частоти биттів у вигляді прямокутних відеоімпульсів.



1.2.3 Вимірник частоти биттів

Принципова схема вимірника частоти биттів наведена в додатку 1 на малюнку П1.2.

На цій схемі тригер виконує роль комутатора, він забезпечує проходження сигналу протягом часу, поки Тизм має значення «Балка 1».

Лічильник 1 забезпечує формування імпульсу тривалістю вдвічі більшою періоду кварцової частоти на початку кожного періоду сигналу частоти биттів, а також формування імпульсів необхідних для забезпечення роботи інших блоків схеми.

Лічильник 2 забезпечує вимір тривалості періоду частоти биттів шляхом заповнення позитивної підлоги періоду імпульсами кварцової частоти й підрахунку кількості 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, на входи другого коду подається опорний код еквівалентній перехідній частоті Fбо. З виходу знімається сигнал, що несе інформацію про знак різниці й відповідно про 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 з яких робить порівняння коду частоти биттів з опорним кодом верхньої й нижньої границі смуги відповідно. Сигнали із цифрових компараторів надходять на схему підсумовування по модулі 2, сигнал з виходу якої несе інформацію про знаходження 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 рахунку якого 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 імпульсів на вхід виявника.



1.2.7 Схема видачі сигналу «Дозвіл»

Принципова схема пристрою видачі сигналу «Дозвіл» наведена в додатку 3 на малюнку П3.1.

Схема видачі сигналу «Дозвіл» являє собою 8-мі розрядний двійковий лічильник, що робить підрахунок імпульсів, що надходять із тактового генератора зі знаком залежно від вихідного сигналу виявника. По досягненні 128 імпульсів на виході 8-го розряду лічильника з'являється сигнал «Дозвіл», а по досягненні 256 імпульсів, сигнал з виходу перевантаження забороняє подальше проходження тактів на вхід лічильника, за допомогою суматора по модулі 2.

1.2.8 Схема формування сигналу «Справність»

Принципова схема пристрою формування сигналу справність наведена в додатку 4 на малюнку П4.1.

Схема формування сигналу «Справність» являє собою восьми розрядний двійковий лічильник, що робить підрахунок імпульсів Тизм. Тригер забезпечує коректну роботу схеми при встановленні й знятті сигналу «Справність». Суматор по модулі 2 забезпечує скидання лічильника при зникненні сигналу «Дозвіл».



1.2.9 Комутатори

Для забезпечення керування режимами роботи в блоці передбачені комутатори. Комутатор керування режимом виконаний на мікросхемі 564КП1, а комутатор видачі сигналів на інтегратор помилки й вихід блоку на мікросхемі 564ЛС2.



1.2.10 Інтегратор помилки

Принципова схема інтегратора помилки наведена в додатку 4 на малюнку П4.2.

Інтегратор помилки складається з лічильників і ЦАП. Лічильники формують цифровий код, що ЦАП перетворить у відповідну керуючу напругу. Цифровий код на виході лічильників залежить від подаваної на них частоти Fт і значення сигналу крутості ± S.




2. ОПИС І РОБОТА ПРИСТРОЮ



2.1 Опис блоку ПЗК



Сигнал биттів Fб надходить через обмежник на перший вхід тригера, 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 вигляді рівня «Балка 1» позитивний перепад сигналу биттів з виходу обмежника встановлює рівень «Балка 0» на другому (інверсному) виході тригера й рівень «Балка 1» на першому виході тригера.

Із другого виходу тригера сигнал із частотою биттів надходить на перший вхід лічильника 1, на другий вхід якого з рознімання приходить сигнал із частотою 1600 кГц .

Із приходом негативного перепаду другого імпульсу частоти з виходу кварцового генератора на першому виході лічильника 1 з'являється рівень «Балка 1» , а із приходом четвертого - на другому виході.

Рівень «Балка 1» із другого виходу лічильника 1, надходячи на третій вхід тригера й перший вхід лічильника 2, приводить до обнуління тригера й лічильника 2. Рівень «Балка 1» із другого виходу тригера надходить на перший вхід лічильника 1 і робить установку в нуль виходів лічильника 1. У такий спосіб на першому виході лічильника 1 формуються імпульси тривалістю, рівної подвоєному періоду кварцової частоти (малюнок 2.1.1 е) на початку кожного періоду частоти биттів.

З виходу 1 тригера, після його обнуління й обнуління лічильника 2 , сигнал у вигляді «Балка 0» надходить на третій вхід лічильника 2, на другий вхід якого через схему 2 І-НЕ надходить частота з виходу кварцового генератора. Лічильник 2 уважає кількість імпульсів частоти кварцового генератора (1600 кГц) на тимчасовому інтервалі (t2 – t3), тобто робить дискретну оцінку інтервалу по формулі:

Тб – (3,5 ± 0,5)Ткв 	(2.1)



де Тб - період частоти биттів;

Ткв - період частоти кварцового генератора.



Імпульси кварцового генератора проходять на вхід схеми 2 І-НЕ доти, поки не з'явиться рівень «Балка 1» на виході схеми порівняння кодів 3 і, отже, рівень «Балка 0» на виході інвертора 2.

Таким чином, при тривалості періоду більше Тбmax припиняється подальше заповнення лічильника 2. З виходів лічильника 2 (розряди 3...6…6)паралельний код, що відповідає тривалості інтервалу (t2 – t3) надходить на входи А схем порівняння кодів 1, 2, 3.

Схема порівняння кодів 1 (ССК 1) порівнює опорний код 1, заданий на висновки В, з кодом періоду частоти биттів, що надходять на висновки А.

Якщо період сигналу биттів перевищує період відповідній перехідній частоті дискримінатора Тб0 , 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 виходу інвертора 1 через комутатор 2 сигнал у вигляді рівня «Балка 0» видається на вихід «± S» блоку. Цей сигнал визначає знак зміни крутості напруги, що модулює. Рівень «Балка 1» на виході «± S» відповідає керуванню в напрямку зменшення крутості напруги, що модулює, а рівень «Балка 0» - збільшення.

Схеми порівняння кодів 2 і 3 (ССК 2 і ССК 3) працюють аналогічно. На вході В ССК 2 заданий опорний код 2, а на вході В ССК 3 – опорний код 3. На виході ССК 2 з'являється рівень «Балка 1», коли період сигналу биттів перевищує Тбmin, а на виході ССК 3 з'являється рівень «Балка 1», коли період сигналу биттів перевищує Тбmax. ССК 2, ССК 3, інвертор 2 і мажоритарний елемент 1 забезпечують селекцію імпульсів по тривалості й формують смугу пропущення сигналу биттів. У режимі виміру висоти на вході 2 мажоритарні елементи 1 є присутнім рівень «Балка 0». При цьому на виході мажоритарного елемента 1 формується рівень «Балка 1», якщо частота сигналу биттів перебуває в смузі Fб min < Fб < Fб max , і рівень «Балка 0», якщо частота сигналу биттів перебуває за зазначеною смугою.

Сигнал з виходу мажоритарного елемента 1 надходить на вхід «± 1» реверсивного лічильника. На вхід З реверсивного лічильника через мажоритарний елемент 2 надходить послідовність імпульсів Fт з виходу 1 лічильника 1. Коли на вхід «± 1» реверсивного лічильника надходить рівень «Балка 1», реверсивний лічильник робить додавання («Балка 0» - вирахування) послідовності імпульсів з виходу 1 лічильника 1.

Коли реверсивний лічильник нагромадить вісім імпульсів, на його виході 1 (вихід четвертого розряду) формується сигнал у вигляді рівня «Балка 1» («Швидке захоплення») малюнок 2.1.2 б.

Наступне нагромадження імпульсів до 15 приводить до появи на виході CR реверсивного лічильника сигналу переповнення у вигляді рівня «Балка 0», що надходячи на другий вхід мажоритарного елемента 2, забороняє проходження імпульсів Fт з виходу лічильника 1 через мажоритарний елемент 2 на вхід З реверсивного лічильника. Якщо частота сигналу биттів перебуває за межами смуги Fбmin < Fб < Fбmax з виходу мажоритарного елемента 1 на вхід «± 1» реверсивного лічильника надходить рівень «Балка 0», і лічильник робить вирахування послідовності імпульсів Fт , подаваної на вхід З реверсивного лічильника. Після того, як уміст лічильника стане менше семи, на виході 1 реверсивного лічильника з'являється рівень «Балка 0» (знімається сигнал «Швидке захоплення»).

Сигнал «Швидке захоплення» з виходу 1 реверсивного лічильника надходить на вхід «± 1» схеми видачі сигналу «Дозвіл», що являє собою 8-розрядний реверсивний лічильник.

8-розрядний реверсивний лічильник починає додавання послідовності імпульсів, що надходять на вхід С с виходу мажоритарного елемента 3. Мажоритарний елемент 3 пропускає імпульси тактової частоти, якщо на його другий вхід надходить рівень «Балка 1» з виходу CR схеми видачі сигналу «Дозвіл».

Коли вміст 8-розрядного реверсивного лічильника стане більше 127 імпульсів, на виході схеми 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 наявності сигналу «Швидке захоплення» 8-розрядний реверсивний лічильник заповнюється до 255 імпульсів, після чого припиняється подача імпульсів на його вхід З, тому що на виході CR схеми видачі сигналу «Дозвіл» з'являється сигнал переповнення у вигляді 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 вирахування послідовності імпульсів, що надходять на вхід С. Після того, як уміст лічильника 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 рівнів цих сигналів на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота пошуку 12,5 кГц або тактова частота Fт , а на вихід 2 - імпульси «Тизм» або частота з дільника частоти 2. При рівнях сигналів «Дозвіл» і «Швидке захоплення» у вигляді «Балка 0» на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота пошуку 12,5 кГц, що відповідає режиму пошуку сигналу. Якщо сигнал «Швидке захоплення» має рівень «Балка 1», а «Дозвіл» - «Балка 0» або «Балка 1», на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота Fт , що відповідає режиму спостереження. При рівні сигналу «Швидке захоплення» у вигляді «Балка 0», а сигналу «Дозвіл» - «Балка 1», на виході 1 комутатора 1 імпульси не видаються, що відповідає режиму пам'яті по кільцю спостереження.

З появою сигналу «Дозвіл» (рівень «Балка 1»), імпульси «Тизм» з виходу 2 комутатори 1 надходять на перший вхід схеми видачі сигналу «Справність». Після приходу на перший вхід лічильника схеми видачі сигналу «Справність» 64-го імпульсу «Тизм», на виході встановлюється рівень «Балка 1», що названа сигналом «Справність». Якщо сигнал «Дозвіл» зникає, то лічильник схеми видачі сигналу «Справність» по входу 3 буде обнулюватися, а з виходу 2 комутатори 1 на його вхід 1 пропускаються імпульси з дільника частоти 2. Після приходу 64-го імпульсу цієї частоти на виході схеми видачі сигналу «Справність» установлюється рівень «Балка 0». Таким чином, сигнал «Справність» знімається через 64 періоду частоти щодо моменту зняття сигналу «Дозвіл». Період частоти на вході схеми вибирається з умови створення затримки на зняття сигналу «Справність» щодо зняття сигналу «Дозвіл», рівної 1 -2с.

Інтегратор помилки являє собою восьми розрядний лічильник, що робить підрахунок вступників на його вхід З імпульсів тактової частоти. На виході лічильника виходить цифровий код відповідній крутості нахилу пилки керуючої напруги. На вхід «±1» лічильників надходить сигнал відхилення крутості напруги, що модулює, «± S».

Сигнал з інтегратора помилки надходить на перетворювач куркульок-напруга (ПКН). Керуюча напруга на виході ПКН визначається по формулі:



Uупр = - Uо • Кпкн, 	(2.1.2)



де	Uупр – керуюча напруга, В;

Uo - опорна напруга, В;

Кпкн - коефіцієнт передачі ПКН.


Керуюча напруга відповідному 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 напруга визначає крутість (нахил) пилкоподібної напруги на виході аналогового інтегратора.



2.2 Робота блоку ПЗК



Робота блоку при включенні харчування або відсутності відбитого сигналу відбувається в такий спосіб. Допустимо, що при включенні або відсутності відбитого сигналу реверсивний лічильник і лічильники схеми видачі сигналу «Дозвіл» обнулені. Рівень «Балка 0» з виходу реверсивного лічильника надходить на вхід 1 комутатора 1.

Рівень «Балка 0», що надходить на вхід 1 комутатора 1, забороняє проходження на вихід 1 комутатора 1 імпульсів, що надходять на вхід 3 з виходу лічильника 1, при цьому на виході 1 комутатора 1 будуть діяти імпульси із частотою 12,5 кГц, що надходять на вхід 5 комутатора 1 із входу блоку. З виходу 1 комутатора 1 імпульси частотою 12,5 кГц надходять на комутатор 2 і на вихідний контакт блоку. Ця частота використовується в якості тактової в режимі пошуку сигналу, причому, пошук виробляється від менших висот до більшого.

При виявленні сигналу на виході реверсивного лічильника встановлюється рівень «Балка 1», що надходить на вхід 1 комутатора 1 і вхід інвертора 1. Рівень «Балка 1» на вході 1 комутатора 1 дозволяє проходження на вихід 1 комутатора 1 імпульсів з виходу лічильника 1, що надходять на вхід 3 комутатори 1 і забороняє проходження імпульсів із частотою 12,5 кГц, що надходять на вхід 5 комутатора 1.

Таким чином, на вихід 1 комутатора 1 проходять імпульси з виходу лічильника 1 і потім, через комутатор 2, пропускаються на вихідний контакт блоку.

На тактові входи лічильників 3 і 4 з комутатора 2 надходять імпульси «Fт», а на знакові - «±S». лічильники роблять підрахунок імпульсів тактової частоти й на їхньому виході утвориться код. Код з виходів лічильників надходить на входи ПКН, на виході якого з'являється напруга керування відповідному коду, що прийшов. Керуюча напруга з виходу ПКН видається через вихідні контакти блоку на підсилювач, для регулювання посилення, і модулятор.

У режимі установки висоти зовнішніми сигналами, сигнал «Вуст Н» у вигляді рівня «Балка 1» через перетворювач рівня подається на вхід інвертора 3 і вхід комутатора 2, на другий вхід якого подається сигнал з виходу інвертора 3. Це приводить до того, що комутатор 2 не пропускає сигнали «± S», «Fт» і «Дозвіл» формовані в блоці. На вихідні контакти блоку видаються перетворені за рівнем сигнали «Вуст ± S», «Вуст Fт», а замість сигналу дозвіл видається рівень «Балка 1». Зміною рівня сигналу «Вуст ± S» і частоти сигналу «Вуст Fт» у режимі «Вуст Н» забезпечується режим імітації видачі вихідної інформації в діапазоні вимірюваних висот.




3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА



3.1 Розрахунок двійкових кодів для цифрових компараторів



У схемах частотного дискримінатора й смугового фільтра застосовані цифрові компаратори. Вони порівнюють значення коду обмірюваної частоти з опорними кодами відповідній перехідній частоті й границям смуги пропущення.

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 частота підтримується постійної й рівної 30 кГц. У такий спосіб виходить код перехідної частоти : 00110101. Т.к. на компаратори подаються тільки старші 4 розряди, то код подаваний на компаратор виглядає так : 0011.

Верхня частота смуги пропущення постійна й дорівнює 36 кГц. Код верхньої границі смуги наступний : 0101100 , і отже на компаратор подається код 0010.

Нижня частота смуги пропущення постійна й дорівнює 24 кГц. Код нижньої границі смуги такий : 01000010 , значить на компаратор подається наступний код 0100.


3.2 Розрахунок надійності блоку



Важливою характеристикою будь-якого пристрою є його надійність. Надійність пристрою прийнята оцінювати за середнім часом справної роботи. 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 в таблиці 3.2.



Таблиця 3.2

Найменування 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 ОСОБЛИВОСТЕЙ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ СКЛАДАННЯ, МОНТАЖУ



Процес складання проектованого виробу має ряд особливостей, пов'язаних з пайкою й монтажем конструкцій на інтегральних мікросхемах і, зокрема, на ІМС серії 564. Деякі з них будуть розглянуті нижче.

При пайку висновків планарних мікросхем приспіваємо марки ПОС-61 температура жала паяльника повинна перебувати в межах від 250 до 280 °С. Час пайки не повинне перевищувати 1..5 секунд.

Пайка повинна вироблятися паяльником зі споживаною потужністю від 20 до 60 Вт.

Для мікросхем серії 564 пайку висновків починають із висновків харчування.

При ручній пайці необхідно забезпечити достатній тепловідвід. У якості тепловідводу допускається використовувати пінцет, пасатижі або інший інструмент використовуваний при пайку, для втримання деталей.

Тепловідвід рекомендується знімати не раніше чим через 5 секунд по закінченні пайки висновку.

Пайку сусіднього висновку рекомендується починати не раніше чим через 3..5 секунд після пайки попереднього.

Також при проведенні складання рекомендується використовувати заземлюючий браслет щоб уникнути ушкодження елементів розрядом статичної електрики.

Рекомендації з монтажу й експлуатації мікросхем серій 564 і 572 наведені в бк0.347.064 і бк0.347.182 відповідно. Також рекомендується при монтажі використовувати ОСТ В 11 0398-87.

При проведенні робіт зі складання й монтажу елементів додатково необхідно дотримувати вимог відповідних документів регламентуючі норми електро- і пожежної безпеці в приміщеннях даного класу небезпеки.


5. КОНСТРУКЦІЯ БЛОКУ



Блок ПЗК виконаний у вигляді однобічної друкованої плати, що міститься в корпусі й з'єднується з іншими блоками РВ шлейфом припаюється до вихідних контактів. Вихідні контакти блоку виконані у вигляді пелюстків відповідно до ГУ7.750.162.

Розміри друкованої плати обрані виходячи з умов геометричного узгодження з іншими блоками й забезпечення мінімально можливої ваги.

Матеріалом для виготовлення друкованої плати служить фольгірований стеклотекстолит СФ2-50-1,5 .

Для розміщення елементів і кріплення блоку в друкованій платі виконують отвору. Отвору, призначені, для монтажу елементів з метою поліпшення контакту металізують. Отвору для кріплення не металізують і виконують під гвинти з різьбленням М4.

Паяний контакт при сполуці з іншими блоками початий щоб уникнути випадкової втрати електричного контакту, можливої при застосуванні рознімання.

Пайка виробляється припоєм ПОС-61 ДЕРЖСТАНДАРТ 21931-76.

Цифри вихідних контактів плати маркірувати фарбою МКЕ чорна УХЛ Ч ОСТ4 ГО.054205, шрифтом 3-пр3 ДЕРЖСТАНДАРТ 26.008-85.

Настроювання блоку необхідно робити автономно до установки блоку в прилад. Після остаточного настроювання поверхня плати із друкованими провідниками покривають лаком.

Інші технічні вимоги по ОСТ4 ГО.070.015.


6. БЕЗПЕКА Й ЕКОЛОГІЯ ПРОЕКТУ



6.1 Коротка характеристика роботи



У даному дипломному проекті розробляється блок пошуку захоплення й контролю сигналу частоти биттів ЧМ. Блок зібраний на окремій платі й з'єднується з іншими блоками РВ за допомогою рознімання.

У процесі розробки здійснювалися наступні види робіт:

		з'ясування технічного завдання й ознайомлення з існуючими аналогами проектованого блоку.

		розробка схеми структурної блоку

		розробка схеми електричної принципової блоку

		розробка складального креслення блоку



6.2 Безпека проекту



При виконанні кожного виду робіт існують фактори що впливають як на організм людини, так і на навколишнє середовище. Ці фактори будуть розглянуті в даному розділі.



6.2.1 Мікроклімат на робочому місці

Параметри мікроклімату визначаються видом виконуваних робіт. При різних відхиленнях від норми температури повітря відбувається значна витрата енергетичних ресурсів людини, при цьому знижується продуктивність праці. Для терморегуляції велике значення мають фізичні параметри повітря виробничого середовища - вологість і рух повітря. Згідно /4/ оптимальні параметри мікроклімату мають наступні значення:

		температура повітря в районі робочого місця – 20  22°С;

		відносна вологість повітря - 35 ( 60 %;

		швидкість руху повітря - не більше 0.2 м/с.

Приміщення, у якому вироблялося макетування установки, ставиться до класу нормальних приміщень і характеризується наступними ознаками: сухе приміщення, у якому відсутні ознаки, властиві приміщенням печенею, курною й з хімічно активним середовищем.

Висновки по мікрокліматі на робочих місцях: при виконанні робіт параметри мікроклімату на робочому місці повністю відповідали значенням, наведеним вище по /4/.



6.2.2 Експертиза електробезпечності

Ступінь небезпечного впливу на людину електричного струму залежить від величини вражаючої напруги й струму, його частоти, шляхи проходження через тіло людини, тривалості впливу, умов зовнішнього середовища, а також фізичного стану й самопочуття людини. Для змінного струму частотою 50 Гц напруга дотику Uприк не повинне перевищувати 2 У при струмі менш 0.3 мА; для постійного струму Uприк не більше 8 У при струмі менш 1 мА /5/.

Для виключення поразки електричним струмом строго дотримувалися правила техніки безпеки.

Робоче місце виконане відповідно до /6/. Робочий стіл виконаний з діелектричного матеріалу (дерева) і має полку для розміщення контрольно-вимірювальної апаратури, джерел живлення й обладнаний шиною захисного заземлення із гвинтовими затисками. Є можливість екстреного знеструмлення апаратури вимикачем загальної напруги. Весь застосовуваний інструмент виконаний з ручками й ізоляційним матеріалом. Для забезпечення електробезпечності робітників у приміщенні заземлені всі металеві частини електроустановок, корпуса електроустаткування, які можуть виявитися під напругою внаслідок порушення ізоляції. Батареї опалення й інші металеві комунікаційні частини обгороджені дерев'яними решітками. Заземлюючі проводи видні на всім протязі від корпуса приладу до місця заземлення. Проведення для заземлення виконані із гнучких мідних шин і мають перетин не менш 0,35 мм2, які задовольняють вимогам термічної стійкості при короткому замиканні /7/.

У всіх джерелах харчування існує захист, що забезпечує автоматичне відключення напруги при збільшенні споживаного струму понад припустимий. Тому що існує небезпека поразки електричним струмом при виконанні робіт, то застосовувалися електропаяльники на напругу 36 У, для чого використовується понижувальний трансформатор 220/36, один кінець вторинної обмотки якого заземлений.

При монтажних роботах виключалися наступні небезпечні фактори монтажу:

		застосування для сполуки встаткування проводів з ушкодженою ізоляцією;

		пайка й установка деталей в устаткування, що перебуває під напругою;

		підключення блоків і приладів до встаткування, що перебуває під напругою.

При експериментальній перевірці використовувалися стандартні прилади, що пройшли перевірку на електробезпечність. Устаткування, застосовуване в експерименті, живилося від електрощита, що має загальний пристрій, що відключає (автомат).

Проведення налагоджувальних робіт здійснювалося на спеціально обладнаному місці. При виконанні робіт було задіяне не менш двох чоловік, при цьому виключалося перебування на робочих місцях осіб, не допущених до налагодження

По ступені небезпеки поразки людей електричним струмом дане приміщення ставиться до приміщень без підвищеної небезпеки.

Для даного приміщення характерно:

		відсутність вогкості (відносна вологість повітря тривалий час не перевищує 60%).

		відсутність струмопровідного пилу (у приміщенні немає технологічних процесів, що супроводжуються виділенням струмопровідного пилу).

		відсутність високої температури (не перевищує 25°С).

		відсутність струмопровідних підлог (підлога в приміщенні має питомий опір не менш 52·104 Ом·).

Висновки по забезпеченню електробезпечності на робочих місцях: у процесі виконання робіт, пов'язаних із застосуванням електроустаткування, виконувалися запобіжні заходи по захисту від поразки електричним струмом відповідно до /6/.



6.2.3 Експертиза пожежної безпеки 

Під час конструювання запропонованого блоку в приміщенні вироблялася пайка й настроювання інших блоків і пристроїв , у ході яких використовувалися електропаяльник і легко займисті рідини (флюс і спиртової розчин каніфолі). При проведенні експериментальних робіт використовувалися електроприлади, що виділяють велику кількість тепла, що могло стати причиною пожежі. Тому, відповідно до норм технологічного проектування /8/, приміщення ставиться до категорії "В" пожежне небезпечних приміщень.

Щоб уникнути пожежі, встаткування забезпечене спеціальними термостійкими підставками й радіаторами.

Легко займисті рідини зберігалися в термостійкому герметичному посуді, що відкривалася тільки в момент їхнього використання.

У якості мер, що забезпечують протипожежний захист, застосовуються засоби пожежогасіння: вогнегасники ОУ–5, ОХП–10, ящики з піском, засобу індивідуального й колективного захисту по /9/. Згідно /10/ на кожні 50 м2 повинен доводитися один вогнегасник. Площа приміщення, де проводилися роботи з розробки модуля становить 48 м2 і усередині кімнати перебуває один вогнегасник типу ОУ–5. Отже, приміщення відповідає вимогам /10/ і є безпечним з пожежної точки зору.

Висновки по забезпеченню пожежної безпеки на робочих місцях: у процесі виконання робіт виконувалися запобіжні заходи по забезпеченню пожежної безпеки відповідно до /9,10/.



6.2.4 Експертиза освітленості

Висвітлення служить одним з найважливіших факторів, що впливають на продуктивність праці. Вимоги до раціональної освітленості виробничих приміщень зводяться до наступного:

		правильний вибір джерел світла й систем висвітлення;

		створення необхідного рівня освітленості робочих поверхонь;

		обмеження сліпучої дії світла, усунення відблисків;

		забезпечення рівномірного висвітлення.

При виконанні дипломного проекту вироблялася досить велика кількість робіт з розробки, блоку, тому робоче місце повинне бути забезпечене нормальним штучним або природним висвітленням.

Виходячи з /11/, номінальна освітленість на робочих поверхнях для даних видів робіт повинна бути не менш 300 лк.

Роботи, пов'язані з розробкою принципової схеми блоку, проводилися в приміщенні, розміри якого 8 ( 6 ( 3 м. Приміщення висвітлюють дванадцять люмінесцентних ламп денного світла. Застосування люмінесцентних ламп денного світла дозволяє забезпечити рівномірність висвітлення робочого місця, а також виключає наявність сліпучої дії світла. Це приміщення, крім того, має природне висвітлення, що організовано у 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. Для усунення осліплення яскравим сонячним світлом, а також наявності сонячних відблисків на екранах приладів візуального відображення інформації (монітор комп'ютера, екран осцилографа) застосовувалися штори.

Висновки по освітленості робочих місць: роботи, пов'язані з розробкою модуля сполучення проводилися у двох різних приміщеннях. Освітленість на робочих місцях становить не менш 400 лк для одного приміщення, і не менш 350 лк для іншого, що не нижче номінальної освітленості в 300 лк, установленої в /11/.



6.3 Ергономічність проекту



Конструкція робочого місця й взаємне розташування всіх його елементів (сидіння, органи керування, засобу відображення інформації) відповідають антропометричним, фізіологічним і психологічним вимогам, а також характеру роботи /12/.

Дана конструкція робочого місця забезпечує виконання трудових операцій у межах зони діяльності моторного поля. Зони досяжності моторного поля у вертикальних і горизонтальних площинах для середніх розмірів тіла людини. Виконання трудових операцій "часто" і "дуже часто" забезпечується в межах зони досяжності й оптимальної зони моторного поля.







Для роботи з персональним комп'ютером висота робочої поверхні для людей з ростом 1800 мм. повинна становити 800 мм. Дані для Ш - групи робіт (монтаж більших деталей, конторська робота, 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 6.3.1

		Параметр

Значення, мм

Висота робочої поверхні

800

Висота простору для ніг

675

Висота сидіння

460



Розташування засобів відображення інформації, у цьому випадку це дисплей ЕОМ відповідають /14/.

Дисплей розташований 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 50 dB.

Для зниження навантаження на очі, дисплей, використовуваний при лабораторній роботі, установлений з погляду ергономіки найбільш оптимальним образом: верхній край дисплея перебуває на рівні очей, а відстань до екрана близько 40 див, що укладається в рамки від 28 до 60 див. Мерехтіння екрана відбувається із частотою fмер=100 Гц, що відповідає умові fмер>70 Гц.

Приміщення в якому проводяться лабораторні роботи відповідають /15/ і /16/. /15/ вимагає щоб: “у приміщеннях, при виконанні робіт операторського типу, пов'язаних з нервово-емоційною напругою, повинні дотримуватися оптимальні величини температури повітря 22-24С, його відносної вологості 40-60% і швидкості руху повітря не більше 0.1м/с. Інструкція для експлуатації персональних комп'ютерів передбачає також дуже тверді вимоги до температури навколишнього середовища. Для того, щоб витримати мікрокліматичні вимоги в лабораторії встановлені два кондиціонери БК-1500. Дані кондиціонери здійснює автоматична підтримка заданого ступеня охолодження або нагрівання, осушення, вентиляцію й очищення повітря від пилу. Продуктивність обробки повітря в кондиціонера 1500 м3/год, що дозволяє підтримувати оптимальний мікроклімат у лабораторії об'ємом 144 м3. Граничне значення робочої температури зовнішнього повітря при роботі в режимі охолодження, що дозволяє використовувати його в даному кліматичному поясі. Нижня температура в режимі нагрівання становить +2, тобто в холодний період року необхідно робити опалення приміщення, що й здійснюється за допомогою системи центрального опалення.

В лабораторії повинна доводиться площа приміщення не менш 4.5 м2. Площа лабораторії 6м.8м. становить 48 м2 розрахована на 10 робочих місць, виходить, що на кожний присутнього доводиться 4.8 м2, що відповідає /16/.

У лабораторії є інструкції з техніки безпеки й пожежної безпеки, а також медична аптечка для надання першої медичної допомоги.

Висвітлення в лабораторії, відповідно до санітарного паспорта, становить: у горизонтальній площині 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 мати освітленість 2/3 від номінальної, тобто 200 люкс і 330 люкс відповідно (з метою зниження навантаження на очі), для цього на віконних прорізах є штори, за допомогою яких можна відрегулювати висвітлення до оптимального рівня.

У ході проектування більшу частину робіт необхідно було зробити на комп'ютерному терміналі, тому ергономічні параметри відеодисплейних терміналів мали немаловажне значення, вимоги до них будуть розглянуті нижче.

Відповідно до /17/ візуальні ергономічні параметри відеодисплея є важливими параметрами безпеки при роботі з ними і їхній неправильний вибір приводить до погіршення здоров'я користувачів.

Конструкція відео дисплея, його дизайн і сукупність ергономічних параметрів повинні забезпечувати надійне й комфортне зчитування відображуваної інформації в умовах експлуатації.

Конструкція відео дисплея повинна забезпечувати можливість фронтального спостереження екрана шляхом повороту корпуса в горизонтальній площині навколо вертикальної осі в межах ( 30( і у вертикальній площині навколо горизонтальної осі в межах ( 30( з фіксацією в заданому положенні. Дизайн відео дисплея повинен передбачати фарбування корпуса в спокійні м'які тони. Корпус відео дисплея й персонального комп'ютера повинен мати матову поверхню одного кольору й не мати блискучих поверхонь, здатних створювати відблиски. На лицьовій стороні корпуса відео дисплея не рекомендується розташовувати органи керування, маркування, які-небудь допоміжні написи й позначення. При необхідності розташування органів керування на лицьовій панелі вони повинні закриватися кришкою або бути втоплені в корпусі.

Для забезпечення надійного зчитування інформації при відповідному ступені комфортності її сприйняття повинні бути визначені оптимальні й припустимі діапазони візуальних ергономічних параметрів. Візуальні ергономічні параметри відео дисплея й межі їхньої зміни, у яких повинні бути встановлені оптимальні й припустимі діапазони значень, наведені в таблиці 6.3.2.


Таблиця 6.3.2 - Візуальні ергономічні параметри відеодисплейних терміналів і межі їхньої зміни

Найменування 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 з відеодисплеями необхідно забезпечувати значення візуальних параметрів у межах оптимального діапазону, для професійних користувачів дозволяється короткочасна робота при гранично припустимих значеннях візуальних параметрів.

Конструкція відео дисплея повинна передбачати наявність ручок регулювання яскравості й контрасту, що забезпечують можливість регулювання цих параметрів від мінімальних до максимальних значень.

З метою захисту від електромагнітних і електростатичних полів допускається застосування екранних фільтрів, спеціальних екранів і інших засобів індивідуального захисту, що пройшла випробування в акредитованих лабораторіях і що мають відповідний гігієнічний сертифікат.

Висновки по безпеці роботи на ПК із використанням відео дисплея: у процесі виконання робіт на ПК дотримувалися гігієнічні вимоги при роботі з відео дисплеями відповідно до /17/. Візуальні ергономічні параметри при виконанні робіт лежать у межах, установлених зазначеними правилами й нормами.



6.4 Екологічність проекту



Найбільш об'єктивним критерієм, використовуваним при екологічній експертизі виробництва, є збиток народному господарству, забрудненням навколишнього середовища.


6.4.1 Електромагнітні випромінювання

Основним джерелом при розробці блоку є відео дисплей ПК. Припустимі дози випромінювань строго регламентуються відповідно до /17/.

Конструкція відео дисплея повинна забезпечувати потужність експозиційної дози рентгенівського випромінювання в будь-якій крапці на відстані 5 див від екрана й корпуса відео дисплея при будь-яких положеннях регулювальних пристроїв не повинна перевищувати в перерахуванні на еквівалентну дозу 0,1 мбер/година (100 мкр/година).

Припустимі значення параметрів електромагнітних випромінювань наведені в таблиці 6.4.1.



Таблиця 6.4.1

Найменування 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 по потужності ЕМІ на робочому місці: потужність ЕМІ на робочому місці визначається потужністю ЕМІ відео дисплея й лежить у межах, установлених нормами.



6.4.2 Експертиза вентиляції

При виконанні монтажних робіт у результаті процесу пайки в повітря робочої зони виділяються шкідливі пари, що містять свинець, що ставиться до токсичних речовин /18/. Характеристикою забруднення повітря робочої зони є гранично припустима концентрація (ПДК) /15/: для свинцю ПДК=0.01мг/м , клас небезпеки-1, відносний коефіцієнт небезпеки - 1.7. Для того, щоб зміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони не перевищувало ПДК, робоче місце обладнане місцевою вентиляцією /19/, що відводить шкідливі пари від робочого місця.

Крім цього необхідно забезпечити достатній повітрообмін у приміщенні. Для орієнтовних розрахунків, коли невідомо точна кількість речовин, що виділяються, розрахунок необхідної кількості повітря приймають по кратності повітрообміну ( формула 6.4.2 ) /15/.



L = Kp • V	(6.4.2)



де	Кр - кратність повітрообміну (для приміщень невеликого об'єму Кр=10);

V - об'єм приміщення ( V=144 м ? ).



Для використовуваної 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 по забезпеченню необхідної вентиляції в лабораторному приміщенні: у лабораторії забезпечена достатня кратність повітрообміну, що задовольняє вимогам /12/.



6.5 Надзвичайні ситуації



Вплив іонізуючих випромінювань і сильних електромагнітних випромінювань на напівпровідникові прилади й інтегральні мікросхеми. Можливий характер їхніх ушкоджень.

Для оцінки можливих порушень працездатності радіо компонентів і апаратури при впливі іонізуючих випромінювань (ІВ) необхідно мати інформацію про можливі види радіаційних ефектів, їхньої залежності від тимчасового масштабу процесу, різновиду й енергії іонізуючого випромінювання. Під радіаційним ефектом розуміють явище, що складається в зміні значень параметрів, характеристик і властивостей об'єкта в результаті впливу ІВ.

У цей час прийнято виділяти наступні радіаційні ефекти: ефекти зсуву, переносу заряду й іонізуючі ефекти.

Ефекти зсуви являють собою переміщення атомів з нормального положення в кристалічній решітці матеріалу. Ці переміщення супроводжуються виникненням структурних дефектів кристалічної решітки, до найпростішого з яких ставляться наявність вільних положень у решітці й додаткових атомах між її вузлами. В електронних пристроях ефекти зсуву впливають в основному на роботу напівпровідникових приладів.

Говорячи про ефекти зсуву, варто розрізняти довгострокові й короткочасні ефекти зсуву.

Довгострокові ефекти зсуву проявляються в необоротному після закінчення деякого часу після опромінення зміні різних параметрів напівпровідникових приладів, що залежить від інтегрального потоку часток і дози гамма-випромінювання, їхнього енергетичного спектра й температурних умов опромінення. За інших рівних умов більше твердий спектр випромінювання й знижених температур матеріалу, що опромінюється, приводять до росту числа структурних дефектів.

При опроміненні гамма-нейтронним випромінюванням ядерного вибуху (ЯВ) вплив гамма-випромінювання в процесі утворення структурних дефектів надзвичайно мало в порівнянні із впливом нейтронів. Тому його впливом на процес утворення структурних дефектів і відповідної їм необоротним змінам параметрів матеріалів і виробів можна зневажити.

Однак у деяких випадках, наприклад при впливі гамма-нейтронного випромінювання на уніполярні транзистори напівпровідник (Мдп-Структури), скла, органічні діелектрики, ефекти від гамма-випромінювання необхідно враховувати, тому що число структурних дефектів при впливі гамма-випромінювання порівнянне або істотно перевищує число дефектів, створюваних нейтронами.

Короткочасні ефекти зсуву проявляються в оборотних змінах параметрів об'єктів і характерні для імпульсного опромінення. Зміщені під дією опромінення нейтронами атоми в початковий момент часу є нестійкими утвореннями, більшість із них мають досить малу енергію активації, що визначає швидкість їхньої рекомбінації. Внаслідок цього значна частка створених дефектів структури за дуже малі проміжки часу знищуються, тобто частково відновлює вихідні властивості матеріалу. Однак поряд із процесами рекомбінації йдуть процеси пов'язані з перегрупуванням структурних ушкоджень, взаємодією їх з атомами домішки й дефектами структури.

При тривалості опромінення, значно перевищуючі характерні часи таких процесів, доводиться мати справа з необоротними ушкодженнями або повільними й слабко вираженими процесами відновлення параметрів.

Ефекти переносу заряду обумовлені передачею кінетичної енергії полів іонізуючого випромінювання вторинним часткам і проявляються у вигляді несталих струмів. При русі вторинних заряджених часток створюються електричні й магнітні поля, а також протікають несталі струми, що залежать від потужності дози опромінення.

Ці ефекти можуть привести до появи помилкових сигналів і збоїв в апаратурі, а так само до виходу з ладу окремих вузлів.

Іонізаційними називаються ефекти, викликані носіями заряду з низьким рівнем енергії. Вони відрізняються від ефектів переносу заряду, які визначаються як зсув зарядів енергетичними частками. Число пара визначається тільки кількістю енергії, виділюваної на іонізацію.

Іонізаційні ефекти проявляються у вигляді перехідних ефектів (ефектів вільних носіїв), проміжних ефектів, довгострокових ефектів захоплених носіїв і хімічних ефектів.

Перехідні ефекти пов'язані з утворенням вільних носіїв. У напівпровідниках концентрація вільних носіїв може бути оцінена в припущенні, що витрата енергії на утворення однієї пари дорівнює трьох-п'ятикратному значенню потенціалу іонізації.

Проміжні ефекти пов'язані з тим, що в діелектриках і ізоляторах захоплені на вловлювачі носії можуть знову вивільнитися за рахунок теплових ефектів.

Іонізаційні ефекти при впливі випромінювання викликають утворення в апаратурі надлишкових зарядів, поява яких у діелектриках і ізоляторах знижує їхні ізолюючі властивості, а в напівпровідниках - до утворення надлишкових іонізаційних струмів. У результаті виникають оборотні зміни параметрів апаратури, що перебуває у включеному стані, що може приводити до тимчасової втрати її працездатності, помилковим спрацьовуванням і збоям /21/.

На закінчення потрібно додати, що за критерієм безперебійної роботи підвищення стійкості апаратури до імпульсного гамма-випромінювання тільки вибором стійких комплектуючих 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 по безпеці й екологічності проекту: на підставі раніше зроблених висновків можна затверджувати, що при дотриманні техніки безпеки й правил експлуатації блоку ПЗК, сьогодення виріб є безпечним при виготовленні й експлуатації.




БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК



СН 245-71. Санітарні норми проектування промислових підприємств.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.038-82. ССБТ. Гранично припустимі рівні напруг доторкань і струмів.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.019-79. ССБТ. Електробезпечність. Загальні вимоги.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.030-81. ССБТ. Захисне заземлення. Звіроферма.

ОНТП 24-86. Загальносоюзні норми технологічного проектування. Визначення категорій приміщень і будинків по пожежної небезпеки.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.4.009-85. ССБТ. Пожежна техніка для захисту об'єктів. Загальні вимоги.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.033-81. ССБТ. Пожежна безпека об'єктів з електричними мережами.

Снип II-4.79. Будівельні норми й правила. Норми проектування. Природне й штучне висвітлення.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.2.032-78 ССБТ. Робоче місце при виконанні робіт сидячи. Загальні ергономічні вимоги.

ДЕРЖСТАНДАРТ 22.269-76. Система “людина-машина”. Робоче місце оператора. Тимчасове розташування елементів робочого місця. Загальні ергономічні вимоги.

ДЕРЖСТАНДАРТ 27.818-88. Машини обчислювальні й системи обробки даних. Припустимі рівні шуму на робочих місцях і методи його визначення.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.005-88 ССБТ. Повітря робочої зони. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.4.113-82 ССБТ. Роботи навчальні лабораторні. Загальні вимоги безпеки.

Санпин 2.2.2.542-96. Гігієнічні вимоги до відео дисплейних терміналів, персональним електронно-обчислювальним машинам і організація роботи.

ДЕРЖСТАНДАРТ 12.0.003-74. ССБТ. Небезпечні й шкідливі виробничі фактори.

СН 952-75. Санітарні правила організації процесу пайки дрібних деталей сплавами, що містять свинець.

ДЕРЖСТАНДАРТ 18298-79. Стійкість апаратури, що комплектують елементів і матеріалів радіаційна. Терміни й визначення.

Мирова Л.О., Чипиженко А.З. Забезпечення радіаційної стійкості апаратури зв'язку. – К., 2005

Вавилов В.С., Ухин Н.А. Радіаційні ефекти в напівпровідниках і напівпровідникових приладах. – К., 2005