ответы КР3

! 10. Объясните смысл эффекта Пельтье.

Эффект Пельтье связан с возникновением термотока I в контуре, составленном из двух полупроводников с разными типами проводимости (n и p). Если один из спаев контура 1 подогревается, то другой 2 - охлаждается. Термоток создается термо ЭДС, возникающей из-за диффузии носителей и температурной зависимости контактной разности потенциалов.

!11. Что такое СОТР. Как выбрать тип СОТР на начальных этапах проектирования. Нормальный тепловой режим в РЭС поддерживают специально сконструированные системы обеспечения тепловых режимов (СОТР), каждая из которых характеризуется особенностями структуры, интенсивностью теплоотвода, техническими показателями (массой, габаритами, потребляемой мощностью, стоимостью, надежностью и т.д.).

!12. Объясните принцип работы тепловой трубки.

Источник тепла 1 имеетхороший тепловой контакт с внешней оболочкой 2 тепловой трубы, внутри которой пополучили радиаторыспособные отводить потоки мощности до нескольких сотен ватт.Конфигурации распространенных типов радиаторов, изготавливаемых из меди, Среди жидкостных систем особое место занимают тепловые трубы, используемыеные устройства, ), когда передача тепла с одного(«горячего») конца на другой («холодный») происходит за счет возвратно поступательного движения теплоносителя в разных фазовых состояниях по циклу «пар - пар» с использованием скрытой теплоты фазовых превращений. ребристый; к пояснению принципа работы тепловой трубы;Источник тепла 1 имеетхороший тепловой контакт с внешней оболочкой 2 тепловой трубы, внутри которой по42 всей ее длине расположены теплоноситель 3 и капиллярно-пористая структура (фитиль) 4 в виде металлического войлока или сетки. В зоне испарения 5 за счет тепловой энергиитела 1 происходит испарение теплоносителя, находящегося в фитиле в капельно-жидкомсостоянии; теплоноситель, теперь уже в фазе пара, двигаясь вдоль трубы, попадает в зонуконденсации 6, имеющую хороший тепловой контакт с аккумулятором 7; здесьпроисходит переход теплоносителя из парообразного состояния в капельно-жидкоесостояние. Обратное движение теплоносителя в сторону зоны испарения 5, замыкающеецикл смены фазовых состояний, осуществляется по капиллярам фитиля 4.

!13. Запишите и поясните выражение для температурного коэффициента сопротивления.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — это величина, характеризующая относительное изменение сопротивления на один градус Кельвина или Цельсия.

!14. Какие виды коррозии вы знаете, и чем они отличаются?

Различают три вида коррозии: равномерную, неравномерную и ежкристаллическую. Равномерная коррозия распространяется постепенно от отдельных коррозирующих мест по всей поверхности металла. Неравномерная коррозия ограничивается отдельными местами и возникает, например, вследствие нарушения защитного покрытия. Коррозия межкристаллическая характеризуется проникновением в глубь металла путем разрыва структуры и распространением вдоль границ кристаллов. ! 15. Охарактеризуйте способы защиты РЭС от воздействия влажности.

Защита конструкций покрытиями, Герметизация РЭС является надежным средством ее защиты от воздействия влажности и вредных веществ окружающей среды, пыли, изменения давления. Герметизация корпусов РЭС может быть выполнена с помощью эластичных уплотнителей или пайкой, сваркой. Герметизация внешних связей РЭС осуществляется с помощью металлостеклянных гермовводов, впаиваемых в стенку блока, опайкой соединителей (например, высокочастотных) по периметру, полимерной герметизацией низкочастотных соединителей.

! 16. Назовите преимущества и недостатки герметизации РЭС в разъемных и неразъемных корпусах.

В разъемных корпусах узел гермосоединения является основ-ным элементом, определяющим надежность герметизации; при этом важным параметром узла является

его периметр. Степень герметизации в неразъемных (вакуум-плотных) корпусах зависит от качества сварного или паяного шва, вальцовки или герметичности заливки шва компаундом.

! 17. Как изменяются параметры ЭРК при воздействии влаги.

Вода — химически активное вещество, взаимодействующее с другими веществами с образованием растворов солей, кислот, щелочей и способное вызвать гидролитическую деструкцию поглощающих органических и неорганических материалов. Особой агрессивностью обладает морская вода, содержащая в растворенном виде многие металлы, вызывающие электрохимическую коррозию материалов. Без специальных мер защиты воздействие влаги может оказать существенное влияние на целость конструкции и параметры ЭРК.

! 18. В чем заключается метод электротепловой аналогии.

Метод электротепловой аналогии применяется для расчета тепловых режимов модели полученной на основе метода изотермических поверхностей. В этом случае составляются эквивалентные тепловые схемы РЭС и производится расчет согласно законам, аналогичным законам Ома и Кирхгофа для электрических схем.

! 19. В чем заключается коэффициентный метод.

Для рассчета теплового режима необходимо знать значения коэффициентов теплообмена, которые часто бывают неизвестны для сложных по конфигурации конструкций, встречающихся в РЭА. Поэтому в практике для расчетов используются приближенные методы, которые позволяют с приемлемой погрешностью (порядка 25% - 30%) определить среднеповерхостный нагрев нагретой зоны аппарата. Сущность метода состоит в том, что искомую температуру перегрева представляют в виде произведения: Dt - искомая среднеквадратичная температура перегрева нагретой зоны. Dtp-базовый перегрев, определяемой мощностью, приходящейся на единицу поверхности нагретой зоны, С0; K1, K2 , Kп-коэффициенты учитывающие различные факторы, влияющие на условия теплообмена, причем каждый коэффициент зависит только от одного параметра.

! 100. Как осуществляется герметизация соединителей.

Герметизация внешних связей РЭС осуществляется с помощью металлостеклянных гермовводов, впаиваемых в стенку блока, опайкой соединителей (например, высокочастотных) по периметру, полимерной герметизацией низкочастотных соединителей. Электрические соединители герметизируются установкой на прокладки и заливкой компаундом.

! 101. Охарактеризуйте способы проникновения влаги в материал.

Капиллярное проникновение влаги происходит при наличии микротрещин, пор и других грубых дефектов в материале. Диффузионное проникновение заключается в заполнении промежутков между молекулами материала молекулами воды.

!20. Перечислите способы повышения виброустойчивости пластинчатых конструкций РЭС.

Для пластинчатых конструкций принимают также меры по ослаблению нежелательных резонансных явлений в них. Например, можно сместить частоту f0 собственных колебаний пластинчатой конструкции за верхнюю частоту в f диапазона частот воздействий, несколько увеличив ее жесткость.

!21. Перечислите повреждения, вызываемые механическими воздействиями. нарушение герметизации вследствие разрушения паяных, сварных и клеевых швов; появление трещин в металлостеклянных спаях; полное разрушение корпуса РЭС или его частей вследствие механического резонанса или усталости; обрыв монтажных связей; отслаивание печатных проводников; поломка керамических подложек интегральных схем (ИС); выход из строя разъемных и неразъемных электрических контактов; изменение размеров линий передачи и т.д.

!22. Приведите и объясните графики для коэффициента динамического усиления. Двусторонняя гипербола вокруг 1, X - a (коэф. частьотной расстройки), Y - u,

Особенностью таких колебаний является то, что их амплитуда зависит не только от параметров системы и возмущающей силы, но и от ее частоты w.

!23. Перечислите достоинства и недостатки различных амортизаторов. Резинометаллические амортизаторы - амортизаторы этого типа просты, компактны, технологичны и дешевы, обладают большой нагрузочной способностью и возможностью произвольной их ориентировки относительно основания. Однако они имеют относительно уз кий диапазон рабочих температур. Пружинно-полимерные - Такие свойства полимерных материалов, как значительный коэффициент механических потерь, возможность изменения в широких пределах механических характеристик, технологичность и простота изготовления из этих материалов конструкций различной формы, позволяют использовать их для изготовления амортизаторов с хорошими виброизолирующими характеристиками. Наибольшей стойкостью обладают амортизаторы на основе кремнийорганической резины (силикона), почти не изменяющей своих динамических свойств в диапазоне температур минус 55 до +150°С, обладающей значительным внутренним демпфированием и относительно небольшими изменениями упругих свойств. Амортизаторы с фрикиционным демпфированием имеют хорошие эксплуатационные характеристики, однако при малых амплитудах колебаний не обеспечивают виброзащиты, так как для начала движения диафрагмы необходимо преодолеть силу трения.

!24. Перечислите основные параметры амортизаторов.

В соответствии с эксплуатационными требованиями амортизаторы должны надежно функционировать в заданных климатических условиях эксплуатации - при повышенной или пониженной температуре окружающей среды, в условиях воздействия влаги, морского тумана, солнечной радиации, пыли, грибков, плесени. В соответствии с конструктивными требованиями амортизаторы должны функционировать при заданной схеме нагружения, быть удобными в монтаже, удовлетворять требованию заимозаменяемости, иметь малые массу и габариты.

!25. Перечислите основные параметры, которыми характеризуют гармонические колебания устройств.

f - частота, Гц; Azамплитуда перемещения, мм; Avамплитудное значение скорости, м/с;Awамплитудное значение ускорения, м/с Arамплитудное значение скорости нарастания ускорения или динамическая перегрузка.

!26. Изобразите модель при воздействии ударного дельта импульса.

Ось Y - a, X - t палка

!27. Изобразите модель при воздействии ударного синусоидального импульса. Ось Y - a, X - t полукруг

!30. Охарактеризуйте методы обеспечения помехоустойчивости в цепи питания с общим источником питания Сглаживающие конденсаторы устанавливают между шинами питания и «земля»

непосредственно возле точек присоединения схемы к этим шинам. Будучи заряженными до значения напряжения источника, конденсаторы являются как бы индивидуальным источником питания схемы, максимально приближенным к ней физически. Другой тип конденсаторов предназначен для сглаживания импульсных помех в момент переключения микросхем или переходных процессов в моменты включения выключения активных элементов в аналоговых схемах.

!31. Приведите примеры емкостной паразитной связи.

Емкостная паразитная связь существует и может проявляться в многопроводных линиях связи: в жгутах и кабелях (а), в плоских шлейфах и в печатном монтаже (б), в моточных изделиях в виде паразитных межвитковой и межобмоточной емкостей катушек и трансформаторов (в).

! 32. Приведите примеры индуктивной паразитной связи.

Индуктивная паразитная связь проявляется в многопроводных линиях связи: в жгутах, кабелях и плоских шлейфах (а), в печатных проводниках (б); между

катушками колебательных контуров, принадлежащих разным каскадам усиления (в). ! 33. В чем заключается экранирование магнитного поля?

Используют для защиты чувствительных цепей от постоянного и медленно меняющегося магнитного поля. Задача экранирования сводится к разрыву индуктивных связей. В этом случае источник или приемник наводки заключают в экран, выполненный из ферромагнитных сплавов. Экранирование заключается в поглощении магнитного поля экраном

!34. Какие требования предъявляются к материалу экрана, защищающего от нейтронного и γ- излучений?

Количественными параметрами материалов защиты, по которым оценивают их эффективность по замедлению и поглощению нейтронов, являются сечение рассеяния ss и сечение захвата , sr измеряемые в барнах (1 б равен 10– 24см2), в свою очередь, зависящие от радиуса ядра (rя) и атома (ra). В отличие от нейтронов, γ-кванты взаимодействуют с электронными оболочками атомов материала защиты, и поэтому высокой эффективностью их подавления обладают материалы с большим массовым числом А

!35. Какие каналы передачи непреднамеренных помех в РЭС возможны?

Цепи синхронизации, линии связи, эфир, цепи питания, цепи заземления

!36. В чем заключается влияние ИИ на радиационную стойкость резистора? Радиационно-чувствительным параметром резисторов является удельное поверхностное сопротивление ρs проводящего слоя (для пленочных резисторов) или его объемное удельное сопротивление ρν (для объемных резисторов).

!37. Как определяют радиационную стойкость ЭРК?

За счет степени изменения их ВАХ и других характеристик под воздействием радационного излучения.

! 38. Охарактеризуйте кондуктивную паразитную связь в РЭС.

Кондуктивная паразитная связь возникает при наличии общего сопротивления связи между источником помех (ИП) и рецептором помех (РП). Такой вид связи образуется при наличии общего источника питания для нескольких устройств, являющихся приемниками помех, общего участка «земли» и общего провода на печатной плате. ! 39. Охарактеризуйте емкостную паразитную связь в РЭС.

В перечисленных примерах емкостная связь возникает через «ближнее» электрическое поле источника помехи за счет паразитной емкости Cпар между токонесущими проводниками, принадлежащими одной или разным цепям300. В чем заключается многослойное экранирование.

!301. Приведите типы радиационных повреждений кристаллической решетки. внедрения «чужих» атомов (а); замещения «чужим» атомом узла кристаллической решетки (б); Френкеля - перемещение атома в междоузлие с образованием вакансии в узлах решетки (в); Шоттки - удаление атома с образованием вакансии в узлах решетки (г).

!40. Перечислите основные понятия теории надежности.

Объекттехническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации. Наработка – продолжительность (или объем) работы изделия, измеряемая временем, циклами, периодами, единицами выработки и т.д. Различают суточную наработку, месячную наработку, наработку до первого отказа, наработку между отказами и т.д. Неисправность – состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации. Работоспособность – такое состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, удовлетворяя требованиям нормативно-технической документации. езотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

! 41. Дайте определение надежности по ГОСТ

Свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

! 42. Приведите классификацию отказов.

Внезапный отказ - характеризующийся скачкообразным изменением параметров. Постепенный - постепенное непрерывное изменение. Случайный - возникающий в случайный момент времени, который является результатом одного или нескольких возможных механизмов ухудшения характеристик аппаратных средств

!43. Напишите формулу для вероятности безотказной работы на этапе эксплуатации изделия.

P(t) = 1- Q(t) функция ненадёжности

!44. Напишите формулу для интенсивности отказов изделия на этапе эксплуатации изделия.

lambda(t) = q(t)/P(t)*dt

!45. Напишите формулу для среднего времени безотказной работы изделия на этапе эксплуатации изделия.

m(t) = 1/N * sum i=1 to N (ti)

!46. Опишите работу ССН последовательного типа.

Простейшим вариантом является последовательная ССН, в которой для успешного функционирования системы необходима успешная работа (отсутствиеотказа) каждого из m элементов схемы.

! 47. Охарактеризуйте закон надежности Вейсбула.

Закон распределения определяется видом аналитических функций, описывающих показатели надежности: P(t), f(t), λ(t). Закон распределения случайной величины выбирается в зависимости от свойств объекта, условий его работы, характера отказов. Согласно распределению Вейбулла, вероятность безотказной работы определяется по формуле P(t) = e^(-lambda*t*B)

! 48. Дайте определение структурной надежности РЭС.

Структурная надежность любого радиоэлектронного устройства, в том числе и РЭС, это его результирующая надежность при известной структурной схеме и известных значениях надежности всех элементов, составляющих структурную схему.

!49. Приведите структурную схему надежности последовательного типа. Последовательное соединение в структурной схеме надежности – это такое соединение, при котором отказ хотя бы одного элемента приводит к отказу всей системы в целом.

!400. Приведите структурную схему надежности параллельного типа. Параллельным соединением элементов в структурной схеме надежности называется такое соединение, при котором система отказывает только при отказе всех n элементов, образующих эту схему.

!401. Приведите способы резервирования РЭС.

Методы резервирования, за счет введения функциональной, схемной, параметрической и других видов избыточности.