Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Октября 2011 в 20:32, курсовая работа
Необходимо рассчитать надёжность безотказной работы малошумящего
предусилителя тремя методами: прикидочным, ориентировочным и окончатель-ным.
Прикидочный метод позволяет судить о принципиальной возможности обеспечения требуемой надёжности изделия и применяется в следующих случа-ях:
- при проверке требований по надёжности , выдвинутых заказчиком в тех-ническом задании (ТЗ) на проектирование изделия;
- при расчёте нормативых данных по надёжности отдельных блоков, уст-ройств и приборов системы (расчёт норм надёжности отдельных частей систе-мы);
- для определения минимально допустимого уровня надёжности элементов проектируемого изделия;
- при сравнительной оценке надёжности отдельных вариантов изделия на этапах предэскизного и эскизного проектирования.
1 Задание
1.1Техническое задание на курсовую работу 2
1.2 Анализ технического задания 3
2 Электрический анализ схемы
2.1 Принцип работы схемы 4
2.2 Расчёт схемы электрической принципиальной 4
2.3 Выбор элементной базы 6
3 Расчёт надёжности по внезапным отказам
3.1 Расчёт коэффициентов электрической нагрузки 8
3.2 Расчёт интенсивностей отказов элементов 10
3.3 Оценка надёжности прикидочным методом 11
3.4 Оценка надёжности ориентировочным методом 11
3.5 Оценка надёжности окончательным методом 11
4 Расчёт коэффициента оперативной готовности 13
5 Расчёт параметрической надёжности
5.1 Составление уравнения погрешностей 15
5.2 Определение допуска на выходной параметр с гарантированной
надежностью и коэффициентом запаса 16
6 Библиографический список 21
.
Данные берём из таблицы 3, таблицы 4 и таблицы 5 . Расчёт сводим в таблицу 9.
Таблица 9
| С1 | 4,5 | 5 | 0,9 |
| С2 | 4,5 | 50 | 0,09 |
| С3 | 4,5 | 50 | 0,09 |
| С4-С6 | 4,5 | 10 | 0,45 |
в) Коэффициент
электрической нагрузки транзистора
определим по
следующим
формулам:
КVT1 =мах{ KUкэH, KIкH},
KUкэH
KIкH
Данные берём из таблицы 6.
KUкэH
KIкH
Следовательно, выбираем
г) Коэффиценты внешней электрической нагрузки микросхем определим по
формуле:
.
Данные берём из таблицы 7.
Зная степень внешней нагрузки, можно определить коэффициент нагрузки микросхемы :
Так
как 0,055≤ 0,4, то принимаем
КН ИС=0,3.
д) Коэффициент
электрической нагрузки фоторезистора
определим по справочным данным:
Кнфр=1.
3.2. Расчет интенсивностей отказов элементов
Интенсивности отказов в
определяются
по формуле:
.
Расчёты сводим в таблицу10.
Таблица 10
| Наименование ЭРЭ | Kн | λjб, 10-6 ч-1 | К∑j | λjэ, 10-6 ч-1 |
| Резисторы:
R1 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12-R13 |
0,116 0,004 0,009 0,005 0,675 0,131 0,001 0,116 0,009 0,404 0,736·10-3 |
0,030 0,030 0,030 0,030 0,043 0,043 0,030 0,030 0,043 0,030 0,030 |
14,2 14,2 14,2 14,2 74 30,6 14,2 14,2 21,4 23,6 35,7 |
0,42 0,42 0,42 0,42 3,20 1,31 0,42 0,42 0,92 0,70 1,07 |
| Конденсаторы:
C1 C2 C3 C4-С6 |
0,90 0,09 0,09 0,45 |
0,070 0,003 0,019 0,070 |
22 6,62 17,5 22 |
1,540 0,019 0,332 1,540 |
| Микросхемы:
DA1,DA2 |
0,3 |
0,019 |
75 |
1,425 |
| Транзистор:
VT1 |
0,05 | 0,06 | 44,72 | 2,68 |
| Фоторезистор:
R2 |
1 | 1 | 1 | 1 |
| Пайка:
81 соединение |
– |
0,01 |
81 |
0,81 |
λjб – базовая интенсивность отказов ЭРЭ;
– произведение поправочных коэффициентов ЭРЭ;
λjэ
– эксплуатационная интенсивность отказов
ЭРЭ.
3.3 Оценка надежности ремонтируемой РЭС
прикидочным методом.
Расчёт надёжности прикидочным
методом осуществляется по
где - усредненная интенсивность отказов, ч-1.
3.4 Оценка надежности
Расчёт надёжности
где - среднегрупповая интенсивность интенсивность отказов,ч-1.
Количество
групп и их интенсивности отказов
приведены в таблице 11.
Таблица 11
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 0,03 | 0,043 | 0,07 | 0,003 | 0,019 | 0,06 | 1 |
где – среднее значение интенсивности отказов ЭРЭ в группе,
номер группы.
3.5. Оценка надежности
На основе данных таблицы10 находим интенсивность отказа функционального узла λфу по формуле:
где:
k1 – коэффициент, учитывающий суммарное воздействие вибраций и ударных нагрузок [1];
k2 – коэффициент, учитывающий воздействие температуры и влажности [1];
k3 – коэффициент, учитывающий атмосферное давление [1].
; ;
ч-1
Среднее время безотказной
ч
Вероятность безотказной
Вывод:
При расчёте окончательным
4. Рассчитаем коэффициент
Из условий технического задания известно, что данное устройство будет использоваться в ремонтируемой системе c нагруженным резервом. Состояния,
в которых
может находиться такая система
в любой момент времени t, графически
можно представить в виде:
Рисунок
1 - Структурная схема работоспособности
устройства
Коэффициент оперативной
,
где , – соответственно коэффициенты готовности и простоя системы, определяемые по формулам:
,
,
где – среднее время восстановления устройства;
– порядок резервирования;
– среднее время восстановления для i-го типа элементов;
– время ожидания ремонта, выбираемое из условий эксплуатации.
Примем .
Округляем до ближайшего целого из специального ряда значений:
, тогда:
Система имеет второй порядок резервирования:
Определим
коэффициент простоя
системы:
Зная
коэффициент простоя системы, рассчитываем
коэффициент оперативной
5.
Расчет параметрической надежности.[1,2]
5.1. Составление уравнения погрешности
В общем случае уравнение выходного параметра схемы имеет вид :
Информация о работе Расчет надежности малошумящего предусилителя для низкоомных датчиков