Дипломная работа: Часы на БИС К145ИК1901
Конденсаторы электролитические: l3 = l03 · n= 0,35 · 10-6 ·1 =
o =0,35 · 10-6 1/ч
Микросхемы: l4 = l04 · n= 0, 13 · 10-6 · = 0,13 · 10-6 1/ч
Индикаторы: l5 = l05 · n= 0,9 · 10-6 ·1 = 0,9 · 10-6 1/ч
Диоды кремниевые: l6 = l06 · n= 0,6 · 10-6 ·3 = 1,8 · 10-6 1/ч
Стабилитроны: l7 = l07 · n= 1,6 · 10-6 ·3 = 4,8 · 10-6 1/ч
Плата печатная: l8 = l08 · n= 0,7 · 10-6 ·1 = 0,7 · 10-6 1/ч
Провода соединительные: l9 = l09 · n= 0,015 · 10-6 ·38 = 0,57 · 10-6 1/ч
Пайка монтажа: l10 = l010 · n= 0,01 · 10-6 ·97= 0,97 · 10-6 1/ч
Резонаторы: l11 = l011 · n= 0,1 · 10-6 ·1 = 0,1 · 10-6 1/ч
Трансформатор: l12 = l012 · n= 2,4 · 10-6 ·1 = 2,4 · 10-6 1/ч
Кнопки: l13 = l013 · n= 0,07 · 10-6 ·9 = 0,63 · 10-6 1/ч
Транзисторы: l1 = l1=014 · n= 0,30 · 10-6 ·2 = 0, 6 · 10-6 1/ч
Для всего устройства интенсивность отказов составит:
L = l1 + l2 +l3 +l4 +l5 +l6 +l7 +l7 +l8 +l9 +l10 +l11 +l12 +l13 +l14 = (0,15+ 0,9+ 0,35+ 0,13+ 0,9+ 1,8+ 4,8 + 0,7+ 0,57 + 0,97 + 0,1 + 2,4+ 0,63+ 0,6) · 10-6 =14,85 · 10-6 1/ч
Среднее время наработки на отказ определяется по формуле:
Тср = 1/L ч
Для устройства в целом среднее время наработки на отказ составит:
Тср = 1/L = 1/(14,25 · 10-6 ) ч = 70175,4 ч
4. Конструирование
Конструирование аппаратуры на цифровых микросхемах включает следующие основные этапы: создание макета печатных плат, разработку топологии изготовления печатных плат, конструирование корпуса прибора, в котором должны быть размещены печатные платы. Значение этапа конструирования при построении аппаратуры на микросхемах очень велико, потому что именно такие элементы конструкции как печатные платы, элементы крепления и другие, в значительной мере определяют объем, массу и надежность аппаратуры.
4.1 Изготовление макета печатной платы
Платы с проводниками и контактными площадками используют тогда, когда устройство предварительно хорошо отработано. В процессе настройки приходится несколько раз демонтировать отдельные детали и устанавливать другие, а печатные контактные площадки под действием многократных тепловых и механических нагрузок, как правило, отслаиваются. Поэтому на этапе отладки схемы лучше применять монтажные платы, которые являются макетом будущей печатной платы.
Для изготовления монтажной платы используют пластину изоляционного материала (гетинакса, текстолита и стеклотекстолита) со множеством отверстий, в которые вставляются выводы навесных электрорадиоэлементов. Из луженного одножильного провода изготавливают проводники платы, которые соединяют между собой выводы элементов в соответствии с электрической принципиальной схемой.
Проверка работоспособности монтажной платы цифровых часов и ее сборка проводятся не в целом, а по блочно, так как электрическая принципиальная схема состоит из нескольких блоков – блока генератора импульсов, блока, состоящего из цепочки последовательно включенных счетчиков и блока на транзисторных ключах, предназначенного для гашения нуля в разряде десятков часов. Это делается для того, чтобы легче можно было обнаружить неисправность и сократить время на ее устранение.
После изготовления монтажной платы приступают к разводке печатной платы.
4.2 Трассировка печатной платы
Основными особенностями изготовления печатных плат, предназначенных для цифровых устройств, являются – малая толщина печатных линий, малые расстояния между соединительными контактными площадками, а также значительная сложность плат, вызванная большим числом соединений между микросхемами.
Изготовление фотошаблона, через который впоследствии делается экспонирование нашей будущей печатной платы, конструируется в программе Sprint-Layout 4.0. После зарисовки и проверки правильности шаблона производится печать на специальной пленки для принтеров.