Долгих Э.А. Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении

Подождите немного. Документ загружается.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-121-

ции в ОЗУ происходит в конце измерения по сигналу «Запись». При его по-

ступлении (в виде перепада напряжения с уровня 0 на уровень 1) изменяет

свое состояние триггер DD4.1, и сигнал логического 0 с его выхода поступает

на вход D триггера DD6.2.

Рис. П2.19. Схема электрическая принципиальная

оперативного запоминающего устройства

Первый (после этого) перепад уровня с 0 в 1 старшем разряде адреса

изменяет состояние триггера DD6.2, и тот разрешает прохождение восьми

импульсов записи через элемент DD7.4 на вход EWR ОЗУ DD5. Следующий

положительный перепад уровня сигнала стершего разряда адреса возвращает

триггер DD6.2 в исходное состояние, запрещая тем самым дальнейшую за-

пись (на время перезаписи желательно, чтобы состояние счетчика не изменя-

лось, для чего мож

но использовать сигнал «Запрет счета», снимаемый с вы-

хода триггера DD6.2).

Как видно, емкость памяти микросхемы К155РУ2 позволяет создать

промежуточную память, обслуживающую до 16 разрядов индикатора. При

числе разрядов более восьми вместо мультиплексоров К155КП7 (DD1–DD4)

следует применить К155КП1, а вместо дешифратора К155ИД4 (DD9) –

К155КДЗ. Четв

ертый адресный разряд ОЗУ DD5 (вывод 13) в этом случае от-

ключают от общего провода и соединяют со счетчиком DD8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-122-

При отсутствии микросхемы К155РУ2 в узле динамической индикации

можно использовать регистровое ОЗУ К155РП1 (для восьмиразрядного счет-

чика потребуется две микросхемы). Схема этого варианта узла показана на

рис. П2.20

. Информационные входы D1–D4 микросхем, ОЗУ (DD5, DD10) в

этом случае подключают к прямым выходам мультиплексоров DD1–DD4.

Рис. П2.20. Схема электрическая принципиальная регистрового

оперативного запоминающего устройства

Таким образом, применение в устройстве динамической индикации

ОЗУ вместо статического регистра позволяет значительно уменьшить число

микросхем (при восьми разрядах – на 7–8 шт.), повысить надежность и сни-

зить энергопотребление (при этом числе разрядов на 1,5–1,7 Вт). Следует,

однако, учесть, что с увеличением числа разрядов монтаж устройств динами-

ческой индикации с мультиплексированием значительно усложняется.

В этом отношении удобнее устройства на сдвигаю

щих регистрах, сложность

монтажа которых от числа разрядов практически не зависит.

Типы пассивных элементов: резистор – МЛТ; конденсатор – К10-17.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-123-

№

Краткое описание.

Принципиальная схема часов изображена на рис. П2.21. При включении

питания цепь R8C6 формирует положительный импульс, который обнуляет

счетчики DD1, DD8, DD2–DD4, DD9–DD11, и индикатор HG1 во всех разря-

дах показывает нуль. Отсчет времени и звуковая сигнализация при этом от-

сутствуют, так как на выходе триггеров DD5.1 и DD5.2 будет сигнал низкого

уровня.

При нажатии на кнопку SB1 «Пуск Б» на коммутатор DD6.1 поступает

сигнал высокого уровня с узла совпадения DD7.3 и триггера управления

DD5.1, разрешающий прохождение импульсов частотой 64 Гц с выхода 9

счетчика DD1 через инвертор DD4.2 Далее импульсная последовательность

через делитель на 64 счетчика DD1 в виде импульсов с частотой 1 Гц поступает

на счетный узел А1, и число секундных импульсов подсчитывают счетчики

DD2–DD4. Результат счета отображают верхние три по схеме разряда индика-

тора НG1 в виде единиц минут, единиц и десятков секунд. Одновременно с

началом отсчета времени партии сигнал высокого уровня с выхода триггера

DD5.1 через элементы DD7.1, DD7.2, резистор R12 и транзистор VT1 разре-

шают прохождение сигнала «хода» часов на звуковой излучатель BF1.

Рис. П2.21

Генератор звуковой сигнализации собран на счетчике DD8 и выраба-

тывает импульсы частотой 2 Гц и 1024 Гц, служащие для формирования сиг-

налов «хода» часов и окончания игры.

По истечении игрового времени СИГНАЛ низкого уровня с выхода

элемента DD7.3 блокирует коммутатор DD6.1, прекращает отсчет времени и

разрешает прохождение импульсов частотой 1024 Гц через элемент DD7.4 и

резистор R12 для формирования звукового сигнала окончания партии.

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск Ч» описанный выше процесс по-

вторяется. Разница лишь в том, что сигнал с коммутатора DD6.3 поступает на

счетчик микросхемы DD8. Подсчет времени ведет счетный узел А2, а резуль-

тат отображают три нижних по схеме разряда индикатора.

При нажатии на кнопку SВ5 «Пауза» триггеры DD5.1, DD5.2 устанав-

ливаются в нулевое состояние. При этом коммутаторы DD6.1 и DD6.3 блоки-

руются, отсчет времени прекращается, а сигнал с выхода элемента DD7.1 вы-

ключает «ход» часов.

В часах использованы конденсаторы К10 – 7В и КТ, резисторы МЛТ –

0,125, кнопки SB1–SB3 – МП-10, кварцевый резонатор ZQ1 – РВ-75, звуко-

излучатель ВF1 – ЗП-3. Микросхемы К176ТМ2, К176ЛА9, К176ЛЕ5 можно

заменить на их аналоги из серий К561, К564.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-124-

Налаживание часов состоит в установке желаемого тона звучания сиг-

налов «хода» часов и окончания времени игры. Этого добиваются подбором

номиналов конденсатора C7 и резисторов R9, R10.

При игре участники поочередно нажимают на кнопки «Пуск Ч» (иг-

рающего черными) и «Пуск Б» (белыми). Прошедшее время для каждого из

участников часы показывают на цифровом табло и сопровождают характер-

ным звуком, имитирующим «ход» механических часов. При необходимости

отсчет игрового времени может быть приостановлен нажатием на кнопку

«Пауза» (звуковой сигнал тоже). По истечении пяти минут игры у одного из

участников часы блокируются и не реагируют на нажатие на кнопки. При

этом табло высвечивает цифры 5 00 для проигравшего и прошедшее время

на момент окончания игры у выигравшего участника. Звуковой сигнал «хода»

часов происходит в прерывистом высоком тоне. После выключения и вкл

юче-

ния питания тумблером «Вкл» часы вновь готовы к работе.



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-125-

Таблица П3.1

Проектные задачи

№

п/п

Наименование задачи Пояснение

1 Исследование электрических характеристик устройства

Схемотехниче-

ское проектиро-

вание

[9, 10, 11, 12, 14,

15, 25, 30, 31]

Исследование электрических характеристик устройства с

учетом температурного фактора

Исследование электрических характеристик устройства с

учетом разбросов параметров ЭРЭ

4 Авторазмещение ЭРЭ на печатной плате

Топологическое

проектирование

[13, 23, 24, 26,

27–29]

5 Трассировка печатного монтажа односторонней ПП

6 Трассировка печатного монтажа двухсторонней ПП

Трассировка двухсторонней ПП несколькими трассиров-

щиками и сравнительный анализ результатов при исполь-

зовании разных критериев трассировки

Анализ теплового режима работы печатного узла (или

прибора в целом) в стационарном режиме

Теплофизическое

проектирование

[12, 20, 39]

Анализ теплового режима работы печатного узла (или

прибора в целом) в нестационарном режиме

Анализ механических характеристик печатного узла (или

прибора в целом) при воздействии гармонической вибра-

ции

Анализ механи-

ческих характе-

ристик конструк-

ций

[16, 23, 29]

Анализ механических характеристик печатного узла (или

прибора в целом) при воздействии случайной вибрации

Анализ механических характеристик печатного узла (или

прибора в целом) при ударных воздействиях

Анализ механических характеристик печатного узла при

воздействии акустического шума

14 Анализ целостности сигналов в ПП

Анализ ЭМС

[27, 28, 30, 31, 35]

Анализ безотказности печатного узла (или прибора в це-

лом) по внезапным отказам

Анализ показате-

лей надежности и

качества

[6, 20, 25, 40]

16 Анализ безотказности устройства по постепенным отказам

Анализ температурной нестабильности выходных элек-

трических характеристик устройства

18 Разработка чертежа электрической принципиальной схемы

Разработка кон-

структорской до-

кументации

[1, 17, 13, 29, 41]

19 Разработка чертежа печатной платы

20 Разработка сборочного чертежа печатной платы

Разработка параметризированной 3D-модели узла или

конструкции проектируемого прибора в целом

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ПЕРЕЧЕНЬ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-126-

Таблица П3.2

Индивидуальные задания

Варианты

заданий

Номера процедур

Условия эксплуатации Наработка на

отказ, ч

группа ГОСТ

1 1, 4, 8, 10, 15, 18 С2 16019 12 000

2 2, 5, 9, 11, 14, 21 I 11478 11 000

3 3, 6, 8, 10, 16, 20 III 11478 11 000

4 1, 7, 9, 13, 17, 19 IV 11478 11 000

5 2, 4, 8, 10, 15, 18 I 11478 14 000

6 3, 5, 9, 11, 14, 19 С1 16019 12 000

7 1, 6, 8, 11, 16, 20 IV 11478 12 000

8 2, 7, 9, 10, 17, 21 С2 16019 15 000

9 3, 4, 8, 10, 15, 18 I 11478 13 000

10 1, 5, 9, 11, 14, 19 III 11478 18 000

11 2, 6, 8, 11, 16, 21 III 11478 20 000

12 3, 7, 9, 13, 17, 20 III 11478 15 000

13 1, 4, 9, 11, 15, 18 С2 16019 15 000

14 2, 5, 8, 10, 14, 20 I 11478 12 000

15 3, 6, 9, 13, 16, 19 I 11478 13 000

16 1, 4, 9, 11, 15, 18 I 11478 15 000

17 2, 5, 8, 12, 14, 20 4 22261 10 000

18 3, 6, 9, 12, 16, 19 5 22261 10 000

19 1, 4, 9, 11, 15, 18 III 11478 15 000

Примечание. Указанные в исходных данных типы и номиналы элек-

трорадиоэлементов могут быть изменены после моделирования схемы и ана-

лиза условий эксплуатации.



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-127-

Таблица П4.1

Нормальные значения климатических факторов

Воздействующий

фактор

Характеристика воздейст-

вующего фактора

Значение воздействующего

фактора

1. Пониженная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

2. Повышенная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

3. Атмосферное давле-

ние

Атмосферное давление, кПа 64,0–106,7

4. Влажность при по-

вышенной температуре

Относительная влажность, % 45–80

Температура, °С

Таблица П4.2

Требования к бытовой аппаратуре по ГОСТ 11479–88

Воздействующий

фактор

Характеристика воздействую-

щего фактора

Значение воздействующего

фактора для аппаратуры

групп

I III и IV

1. Прочность при сину-

соидальных вибрациях

Диапазон частот, Гц 10–150

Амплитуда ускорения, м/с

19,6

2. Прочность при меха-

нических ударах

Длительность удара, мс – 11

Амплитуда удара, м/с

– 147

3. Устойчивость к ме-

ханическим ударам

Длительность удара, мс – 11

Амплитуда удара, м/с

– 147

4. Свободное падение Высота падения, мм при мас-

се, кг

до 2

до 5

до 10

до 50

50 и свыше

1000

500

250

100

5. Пониженная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

– 40

6. Повышенная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

+55

7. Пониженное атмо-

сферное давление

Атмосферное давление, кПа 70

8. Влажность при по-

вышенной температуре

Относительная влажность, % – 93

Температура, °С

– 25

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ХАРАКТЕР-КИ И ЗНАЧЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ МЕХАН-Х И КЛИМАТ-Х ФАКТОРОВ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-128-

Таблица П4.3

Характеристика групп бытовой аппаратуры

Гр

ппа аппара

ры Назначение аппарат

ры и

словия экспл

атации

I В жилых помещениях

III На открытом воздухе, нерассчитанная для работы в условиях

движения

IV На открытом воздухе, в том числе в условиях движения (на хо-

ду, в салоне автомобиля, катера и т. д.)

Таблица П4.4

Требования к аппаратуре сухопутной подвижной радиосвязи по ГОСТ 16019–2001

Воздействующий

фактор

Характеристика воздейст-

вующего фактора

Значение воздействующего

фактора для аппаратуры групп

С1 С2

1. Синусоидальная

вибрация

Диапазон частот, Гц 10–70

Амплитуда ускорения, м/с

19,6

2. Пониженная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

+5 –25

Предельная температура, °С

–40

3. Повышенная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

+40 +55

Предельная температура, °С

+55

4. Пониженное атмо-

сферное давление

Атмосферное давление, кПа 55

5. Влажность при по-

вышенной температуре

Относительная влажность, % – 93

Температура, °С

– 25

Таблица П4.5

Характеристика групп аппаратуры сухопутной подвижной радиосвязи

Группа аппара

уры Назначение аппаратуры и условия эксплуатации

С1 Стационарная, устанавливаемая в отапливаемых наземных и

подземных сооружениях

С2 Стационарная, устанавливаемая под навесом на открытом воз-

хе или в неотапливаемых наземных и подземных соор

жениях

Таблица П4.6

Требования к электронным измерительным приборам по ГОСТ 22261–94

Воздействующий

фактор

Характеристика воздейст-

вующего фактора

Значение воздействующего

фактора для аппаратуры групп

4 5

1. Вибрация Диапазон частот, Гц 10–55 10–70

Амплитуда ускорения, м/с

2–30 2–40

2. Механические уда-

ры многократного дей-

ствия

Длительность удара, мс 16 6

Амплитуда удара, м/с

100 150

3. Механические уда-

ры многократного дей-

ствия

Длительность удара, мс 6 3

Амплитуда удара, м/с

300 500

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ХАРАКТЕР-КИ И ЗНАЧЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ МЕХАН-Х И КЛИМАТ-Х ФАКТОРОВ



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-129-

Окончание табл. П4.6

Воздействующий

фактор

Характеристика воздейст-

вующего фактора

Значение воздействующего

фактора для аппаратуры групп

4 5

4. Пониженная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

–10 –30

5. Повышенная темпе-

ратура

Рабочая температура, °С

+40 +50

6. Атмосферное давле-

ние

Атмосферное давление, кПа 70–106,7 80–106,7

7. Влажность при по-

вышенной температуре

Относительная влажность, % 90

Температура, °С



Основы применения CALS-технологий в электронном приборостроении. Электрон. учеб. пособие

-130-

Норенков, И. П. Информационная поддержка наукоемких изделий /

И. П. Норенков, П. К. Кузьмик. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002.

320 с.

2. Левин, А. CALS-сопровождение жизненного цикла / А. Левин,

Е. Судов // Директору ИС. 2001. № 3.

3. Кабанов, А. Г. Основные направления и результаты работ по при-

менению CALS-технологий для повышения качества и конкурентоспособно-

сти военной продук

ции / А. Г. Кабанов, А. Н. Давыдов, В. В. Барабанов, Е. В.

Судов // Информационные технологии в проектировании и производстве:

Науч.-техн. журн. М.: ГУП «ВИМИ». 2000. № 2. С. 3–6.

4. Жаднов, В. Концепция реализации CALS-технологий в расчетах на-

дежности РЭА / В. Жаднов // Инженерная электроника: Научн.-техн. журн.

М.: «CHIP NEWS». 2002. № 5 (68). С. 28−30.

5. EDA Expert // CHIP NEWS − Инженерная электроника: Научн.-техн.

журн. М.: «CHIP NEWS». 2002. № 5 (68). С. 71−80.

6. Автоматизация проектных исследований надежности радиоэлек-

тронной аппаратуры: Научное издание / В. В. Жаднов, Ю. Н. Кофанов,

Н. В. Малютин и др. М.: Радио и связь, 2003. 156 с.

7. Рутковский, В.О. Организация виртуального предприятия КГТУ на

базе CALS-идеологии / В. О. Рутковский, А. В. Сар

афанов // Бюллетень

CAD/CAM/CAE/CALS №2 (3) Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003, С. 34-42.

8. Яцкевич, А. И. Технологии представления информации об изделии.

Система управления конструкторскими данными о машиностроительном из-

делии на основе стандарта ISO 10303 (STEP) / А. И. Яцкевич,

И. В. Дещеревский // Информационные технологии в проектировании

и производстве: Науч.-техн. журн. М.:

ГУП «ВИМИ». 2000. № 2. С. 13–18.

9. Разевиг, В. Д. Система схемотехнического моделирования и проек-

тирования печатных плат Design Center (Pspace) / В. Д. Разевиг. M.:

СК Пресс, 1996. 272 с.

10. Разевиг, В. Д. Система схемотехнического моделирования

MICRO-CAP V / В. Д. Разевиг. M.: СОЛОН, 1997. 273 с.

11. Норенков, И. П. Основы теории и проектирования САПР: Учебник

для втузов / И. П. Норенков, В. Б. Маничев. М.: Высш. шк., 1990. 335 с.

12. Кофан

ов, Ю. Н. Моделирование тепловых процессов при проекти-

ровании, испытаниях и контроле качества радиоэлектронных средств: Учеб.

пособие / Ю. Н. Кофанов, А. И. Манохин, С. У. Увайсов. М., 1998. 139 с.

13. Кофанов, Ю. Н. Автоматизация проектирования РЭС. Топологиче-

ское проектирование печатных плат: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и

доп. / Ю. Н. Кофан

ов, А. В. Сарафанов, С. И. Трегубов. – М: Радио и связь,

2001. – 220 с.