МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ДОНЕЦЬКІЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра АТ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання лабораторних робіт з курсу
“НАДІЙніСТЬ СИСТЕМ ТА ЗАСОБІВ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ”
для студентів спеціальності
6.050903 «Телекомунікаційні системи та мережі»
Розглянуті на засіданні кафедри
“Автоматика і телекомунікації”
протокол № 9 від 29 серпня 2012 р.
Затверджені на засіданні
навчально-видавничої ради ДонНТУ
протокол №_ від _______2012 р.
Донецьк – 2012
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Надійність систем та засобів телекомунікацій” для студентів спеціальності 6.050903 «Телекомунікаційні системи та мережі» денної форми навчання / Турупалов В.В., Борисов О.О., Шебанова Л.О. – Донецьк, ДонНТУ, 2012. – 30 с.
Укладачі:
доц. Турупалов В.В
доц. Борисов О.О.
доц. Шебанова Л.О.
Рецензент:
Затверджені на засіданні кафедри
“Автоматика і телекомунікації”
протокол № 9 від 29 серпня 2012 р.
Цель, задача и виды расчетов надежности электронных устройств
На этапе проектирования определяются расчетные показатели надежности, так как испытания для определения надежности вновь создаваемых электронных устройств затруднительны.
Задача расчета показателей надежности электронных устройств состоит в том, чтобы по имеющимся сведениям о надежности комплектующих изделий и связях между ними, определить показатели надежности электронного устройства в целом.
Расчет показателей надежности электронного устройства проводится с целью:
определить, достижимы ли заданные показатели надежности разрабатываемого устройства;
сделать выбор между различными конструктивными решениями;
выявить наиболее ненадежные блоки;
обосновать необходимость и эффективность различных способов повышения надежности.
Для определения показателей надежности проектируемого устройства необходимо иметь первичную информацию о видах комплектующих изделий, входящих в состав устройства, и функциональных связях между ними. Эта информация может быть задана различными способами: в виде словесного описания связей и их изменений в процессе работы устройства, в виде принципиальной или функциональной схемы с описанием ее работы или другим способом.
Различают три вида расчетов показателей надежности электронных устройств: прикидочные, ориентировочные и уточненные.
Прикидочный расчет позволяет провести быструю ориентировочную оценку показателей надежности электронного устройства на самой ранней стадии проектирования, когда известно лишь число комплектующих элементов в схеме.
Приближенный расчет проводят в том случае, если известна номенклатура комплектующих изделий, входящих в состав разрабатываемого электронного устройства, но не известны режимы и условия их работы.
Уточненный расчет надежности предусматривает учет режимов и условий применения комплектующих изделий и производится после полного завершения разработки принципиальной схемы, конструкции и определения тепловых и нагрузочных режимов электронного устройства.
При расчете надежности электронных устройств обычно принимают следующие допущения:
потоки отказов комплектующих изделий в электронном устройстве являются независим ыми и простейшими, а время безотказной работы распределено по экспоненциальному закону;
влияние отказа каждого комплектующего изделия на работоспособность электронного устройства определено однозначно:
отказ изделия либо влечет отказ устройства, либо нет; промежуточные состояния не рассматриваются;
величина интенсивности отказов однотипных комплектующи изделий одинакова;
комплектующие изделия работают в основной период экяуатации, когда интенсивность отказов постоянна.
Интенсивность отказов комплектующих радиоизделий
Расчет показателей надежности
электронных устройств целесообразно
вести с использованием такого показателя,
как интенсивность отказов комплектующих
изделий, который является наиболее
удобной количественной характеристикой
их безотказности. В табл. 1 приведены
данные по интенсивности отказов
комплектующих
радиоизделий, полученные на основе
статистического анализа данных во
время их нормального функционирования
(т.е. при
=const)
при нормальных (номинальных) условиях.
Таблица 1 – Интенсивность отказов комплектующих радиоизделий
|
Наименование изделия
|
Интенсивность отказов,
|
|
Полупроводниковые приборы
| |
|
Диоды:
| |
|
германиевые
|
0,002 - 0,68
|
|
кремниевые
|
0,02 - 0,45
|
|
селеновые
|
0,11 -0,6
|
|
Транзисторы: |
|
|
германиевые: маломощные мощные
|
0,33-1,4 1,9
|
|
кремниевые: маломощные другие
|
0,45 - 1,44 0,2 - 1,44
|
|
Стабилитроны, тиристоры кремниевые
|
5,0
|
|
Элекровакуумые приборы
| |
|
Тетроды субминиатюрные
|
2,1
|
|
Пентоды-усилители
|
3,5
|
|
Тиратроны маломощные
|
6,0
|
|
Тиратроны мощные
|
5,0
|
|
Неоновые лампы
|
0,1
|
|
Электронно-лучевые трубки
|
1 - 1,65
|
|
Клистроны отражательные
|
3,0
|
|
Магнетроны
|
100
|
|
Лампы накаливания
|
0,65
|
|
Цифровые индикаторные лампы
|
15
|
|
Резисторы
| |
|
Постоянные
|
0,01- 0,07
|
|
Постоянные многоваттные
|
0,01- 0,06
|
|
Переменные
|
0,02- 0,5
|
|
Проволочные:
|
|
|
мощные
|
0,076- 0,21
|
|
переменные
|
0,02 - 0,81
|
|
Угольные
|
0,005- 0,89
|
|
Композиционные
|
0,005-0,3
|
|
Конденсаторы
| |
|
Бумажные
|
0,003- 0,3
|
|
Керамические
|
0,042- 1,64
|
|
Слюдяные
|
0,005- 0,132
|
|
Стекляные
|
0,005- 0,87
|
|
Танталовые
|
0,11 -1,93
|
|
Фарфоровые
|
0,04 -1,02
|
,1/ч