Виды линий связи и их электрические параметры

Линии связи относится к электрически «длинной», если время распространения сигнала больше фронта импульса. «Длинные» соединения делают в виде согласованных экранированных линий связи. Для них характерна задержка сигнала и уменьшение его амплитуды. Массовые соединения обычно выполняются несогласованными, неэкранированными линиями связи. Большинство массовых соединений можно отнести к электрически «коротким».

Линия связи считаются электрически «короткой» , если длительность фронта импульса больше времени задержки распространения сигнала (точнее t_ф > 4T_з). Для таких соединений характерно ухудшение фронтов и появление паразитных сигналов, по плоской части импульса. Основные искажающие факторы – эффект отражений и различного рода помехи.

Таким образом, основная задача при проектировании соединений быстродействующих элементов ЭС состоит в выборе типа, конструкции и определении допустимой длины линий связи, в выработке требований к таким конструктивным элементам монтажа, как ПП, разъемы и т.п., т.е. при решении топологии.

Электрические параметры линий связи (рисунок 8.19) влияют на качество передачи сигналов

Требования к контактным узлам (разъемным и неразъемным)

1. Минимальные переходные сопротивления контактной пары и минимальное значение его нестабильности.

2. Достаточная механическая прочность.

Разъемные контактные соединения характеризуются дополнительными параметрами:

1. Сохранение значения переходного сопротивления после заданного числа сочленений – расчленений (0,01(20..30%)Ом для новых контактов; 0,02 Ом после заданного числа сочленений – расчленений)

2. Отсутствие гальванических пар при работе с микротоками.

3. Отсутствием перегрева при работе с большими токами (t_доп=100..150⁰С, при 200..220⁰С происходит разложение окислов серебра).

4. Обладать быстрым соединением и разъединением частей разъема.

5. Минимальным усилием сочленения и расчленения контактов.

6. Надежностью электрических соединений цепей (необходимость наличия пружинящих контактов, накидных гаек, пружинящих скоб-фиксаторов и т.д.)

Контактная пара, предназначенная для разъемного соединения коаксиальных кабелей, характеризуется дополнительными параметрами:

1. Максимальной граничной частотой f_max; повышение частоты вышеf_maxможет вызвать перегрев контакта.

2. Допустимой (Р_д) и номинальной (Р_н) мощностью.

3. Коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН).

Уровнем излучаемой энергии.

Радиационная стойкость электронных средств

Конструирование РЭА, стойкой к ионизирующему облучению, предусматривает выбор материалов и элементной базы, а также конструктивных решений, уменьшающих влияние радиации. Воздействие радиации на вещество зависит от вида радиации, дозы (потока) облучения, мощности дозы (потока) облучения, распределения энергии радиации по спектру, природы облучаемого вещества, окружающих условий (температуры, влажности и т. д.).

Органические вещества весьма чувствительны к радиации. Воздействие приводит к преобразованию молекул, сопровождающемуся химическими реакциями, вызывающими необратимые изменения природы вещества и его механических свойств. Преобразование сопровождается выделением газов, которые в соединении с влагой образуют кислоты, оказывающие вредное влияние на изоляционные материалы.

На неорганические вещества (материалы) радиация воздействует меньше, чем на органические. При облучении нейтронами возможно объемное расширение (1 % при облучении потоком 10²⁰ нейтр/см²). Кварц и стекло теряют прозрачность при больших дозах.

Ионизирующее облучение вызывает обратимое или необратимое изменение емкости и обратимое изменение величины утечки и тангенса угла потерь.

Нейтронная радиация приводит к необратимым и обратимым изменениям характеристик конденсаторов, а гамма – облучение – в основном – к обратимым изменениям. Общей причиной этого является изменение электрических характеристик диэлектрика (диэлектрической постоянной и сопротивления).

Кроме того происходит выделение газов при облучении в электролитических конденсаторах и конденсаторах с масляным заполнением, что может привести к их разрушению.

При конструировании необходимо:

1. правильно подбирать и располагать элементы,

2. шире использовать керамические изоляторы в частях переключателей, разъемах, гнездах и т. д.,

3. применять стеклоткань и другие неорганические материалы для манжет, кабельной изоляции и др.,

4. применение элементов из неорганических материалов, слюдяных и керамических конденсаторов,

5. применять пленочные и металлопленочные сопротивления,

6. тщательно продумывать схему расположения, для уменьшения токов утечки и пробоя,

7. экранировать наиболее чувствительные элементы,

8. правильно выбирать материалы деталей конструкции,

9. правильно выбирать полупроводниковые приборы.

Для защиты от - лучей хорошо экранируют, защищают – свинец, уран, торий, висмут, вольфрам, золото, платина, ртуть и некоторые другие тяжелые материалы.

Для защиты от нейтронов применяют экраны из смеси легких и тяжелых элементов (бетон с повышенным содержанием воды), бороль (сплав карбида бора с алюминием), литий, бериллий, железо, медь, вольфрам, висмут.