Разработка аналогового модуля управления синтезатором (стр. 5 из 6)

, (4.37)

где λ₀_j – справочное значение интенсивности отказов элементов j-й группы, j = 1,…, k.

, (4.38)

где λ_j(ν) – интенсивность отказов элементов j-й группы с учетом электрического режима и условий эксплуатации;

n_j – количество элементов в j-й группе; j=1,…, k;

k – число сформированных групп однотипных элементов;

Результаты расчета занесены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Определение суммарной интенсивности отказов элементов с учетом коэффициентов электрической нагрузки и условий их работы

Наименование	Позиционное обозначение	αΣ	λ0j×10^-6, 1/ч	λj(v)×10^-6, 1/ч	nj	λj(v)•nj
Наименование	Позиционное обозначение	αΣ	λ0j×10^-6, 1/ч	λj(v)×10^-6, 1/ч	nj	×10^-61/ч
Конденсатор	С1…С18, С25…С44	0,822	0,05	0,0411	42	1,7262
Конденсатор подстроеный	С19, С24	0,822	0,1	0,0822	2	0,1644
Резистор	R1…R29, R31…R65	1,644	0,05	0,0822	64	5,2608
Резистор подстроечный	R30	1,644	0,5	0,822	1	0,822
Катушка индуктивности	L1	3,973	0,2	0,7946	1	0,7946
Транзистор кремниевый маломощный	VT1…VT8	1,37	0,4	0,548	8	4,384
Диод кремниевый маломощный	VD1, VD2, VD7	0,822	0,2	0,1644	3	0,4932
Варикап	VD3…VD6	0,822	0,2	0,1644	4	0,6576
Микросхема цифровая	DD1…DD3	3,014	0,6	1,8084	3	5,4252
Микросхема аналоговая	DA1…DA4	3,014	0,65	1,9591	4	7,8364
Резонатор кварцевый	ZQ1	0,822	0,6	0,4932	1	0,4932
Тумблер	SA1…SA4	3,014	0,4	1,2056	4	4,8224
Разьем	XS1	3,014	0,2	0,6028	1	0,6028
Светодиод	VD8	0,822	0,2	0,1644	1	0,1644
Провод монтажный		1,096	0,3	0,3288	18	5,9184
Соединение пайкой		0,959	0,06	0,05754	377	21,69258
Плата печтная		0,685	0,2	0,137	1	0,137
Итого						61,40

λ_Σ(v)= 6,1·10^-5 1/ч.

3. Рассчитываем значение времени наработки на отказ:

, (4.39)

ч.

4. Вычисляем вероятность безотказной работы устройства P(tз) в течении заданного времени tз = 20000 ч:

, (4.40)

Т.е. с вероятностью 0,3 данный блок РЭС будет функционировать безотказно в течение 20000 часов.

5. Среднее время безотказной работы устройства (средняя наработка на отказ):

Т_ср= Т₀= 16400 ч.

6. Вычисляем гамма-процентную наработку до отказа при

, (4.41)

ч.

Рисунок 4.1 – График зависимости вероятности безотказной работы от времени

4.5 Расчет на механические воздействия

Исходные данные для расчета:

- возмущающая частота f, 10…30 Гц;

- толщина платы h, 0,0015 м;

- модуль упругости Е, 3,2·10¹⁰ Па;

- коэффициент Пуассона ν, 0,28;

- декремент затухания Λ, 500;

- виброускорение а₀(f), 19,6 м/с².

1. Найдем частоту собственных колебаний равномерно нагруженной пластины (печатной платы), закрепленной в четырех точках. [7]

Цилиндрическая жесткость пластины, Н·м:

, (4.42)

Н^.м;

Общий коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины:

(4.43)

где k, a, b, g - коэффициенты, учитывающие способ закрепления сторон пластины (для пластины, закрепленной в четырех точках k=9.87, a=1, b=2, g=1 [7]);

a, b – длинна и ширина пластины соответственно (0,13×0,09), м;

;

Частота собственных колебаний пластины, Гц:

, (4.44)

где Μ — масса пластины с элементами, кг (около 0,18 кг.);

, Гц;

2. Коэффициент расстройки:

(4.45)

где f — частота возбуждения, Гц;

;

3. Показатель затухания:

(4.46)

где Λ - декремент затухания;

;

4. Коэффициент передачи по ускорению является функцией координат и может быть определен по формуле:

(4.47)

где Κ₁(x), Κ₁(y) - коэффициенты для различных условий закрепления краев пластины (для пластины с обоими опертыми краями Κ₁(x),=Κ₁(y)=1,3 в точке максимального прогиба - по центру пластины);

;

5. Амплитуда виброперемещения основания, м:

, (4.48)

м;

6. Амплитуда виброперемещения, м:

, (4.49)

, м;

7. Амплитуда виброускорения, м/с²:

, (4.50)

м/с²;

8. Максимальный прогиб пластины относительно ее краев. Для кинематического возбуждения, м:

, (4.51)

, м;

9. Проверяем выполнение условия вибропрочности. Оценка вибропрочности производится по следующим критериям: для ИС, транзисторов, резисторов и других ЭРЭ амплитуда виброускорения должна быть меньше допустимых ускорений для данной элементной базы [7] т.е.:

, м/с² (4.52)

19,6 м/с²;

Для ПП с радиоэлементами должно выполняться условие:

, м (4.53)