Материал: Методы и средства испытаний электронных систем. Никитин Л.Н
воздействия положительной температуры. Используя математическое моделирование с помощью уравнения (152), промоделируем испытания. Построим гистограммы распределения выходного параметра при воздействии отрицательной и положительной температур (FT+ рис. 75). Определим параметры законов распределения М∑+, δ∑+ , М∑- , δ∑- .
Исследование погрешности старения
В соответствии с техническими условиями на элементы, зная коэффициенты старения за время Тчас, составим матрицу ситуаций для моделирования процесса старения. Используя уравнения (152), промоделируем процесс старения ЭС. Построим гистограмму распределения выходного параметра FСТ рис. 75, определим параметры закона распределения М∑ст и δ∑ст
Определение параметров результирующего закона распределения По полученным данным строим результирующий закон
распределения (рис. 75).
Рис. 75. Формирование результирующего закона распределения выходного параметра
Определим параметры результирующего закона распределения. Систематические составляющие суммарной погрешности:
∑ = |
дом + |
СЛ . |
(153) |
231
∑ = |
дом + |
СЛ . |
(154) |
∑ = пр + |
. |
(155) |
∑ = пр + |
. |
(156) |
где i=1, 2,..., п — доминирующие дестабилизирующие факторы, из которых обязательно присутствующими являются производственная погрешность и старение, а остальные могут существовать при конкретных условиях эксплуатации; j= 1, 2,..., т - случайные дестабилизирующие факторы; к - факторов определяют положительные отклонения параметров, а остальные (т-к) факторов отрицательные.
Определим случайные составляющие погрешностей
∑ = |
дом + |
СТ . |
(157) |
∑ = |
дом + |
СТ . |
(158) |
∑ = пр + |
. |
(159) |
∑ = пр + |
. |
(160) |
По рассчитанным данным строим результирующий закон
232
распределения как суперпозицию трех нормальных законов с математическими ожиданиями М∑+, М∑-, М(y) и допуском max{δ∑+, δ∑-}
(рис. 76).
Определим разброс параметра относительно номинального значения.
Рис. 76. Представление результирующего закона распределения смесью трех нормальных законов
Определяем коэффициент гарантированной надежности обеспечения допусков
= |
задан |
(161) |
расч |
По табл. 18 находим значение гарантированной надежности Рр, соответствующее у.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|
|
|
|
|
Значение гарантированной надежности |
|
||||||||||
Рr |
|
0,7 |
|
0,75 |
|
0,80 |
|
0,85 |
|
0,90 |
|
0,95 |
|
0,96 |
0,97 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
γ |
|
0,343 |
|
0,383 |
|
0,427 |
|
0,48 |
|
0,55 |
|
0,653 |
|
0,685 |
0,718 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,98 |
|
0,99 |
|
0,9973 |
|
0,999 |
|
0,9995 |
|
0,9999 |
|
0,99995 |
|
0,999990,999999 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,777 |
|
0,857 |
|
1 |
|
1Д |
|
1,167 |
|
1,3 |
|
1,33 |
|
1,4 |
1,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение гарантированной надежности должно быть не ниже 0,997.
233
Описание лабораторной установки
Всостав лабораторной установки входят:
1.Амплитудный диодный детектор. Допустимое изменение резисторов R1, R2, R3, R4±20%.
1.2.Осциллограф.
1.3.Источник питания.
1.4.Звуковой генератор.
Лабораторная установка представляет собой амплитудный диодный детектор, схема которого представлена на рисунке
Рис. 77. Схема принципиальная электрическая амплитудного диодного детектора
С1 =0,01 мФ С2=0,01 мФ; R2=750 кОМ; СЗ = 620 пФ;
R1=150 КОМ; RД1=120 Ом; R3=150 KOM;
В качестве контролируемого параметра выбираем коэффициент передачи, равный 0,4 (или напряжение на выходе Uвых=150 мВ).
Критерием отказа является выход коэффициента передачи за пределы ±10% или изменение напряжения на выходе Uвых на ± 20 мВ.
Определяющими параметрами схемы являются резистор R3, конденсатор СЗ и прямое сопротивление диода RД1.
Номинальные значения и производственный разброс указанных элементов
R3= 150 кОм ± 10%; СЗ = 620 пФ ± 20%; ЯД1 = 120 Ом ± 20%. 234
Схема подключения измерительных приборов приведена на рис. 78.
Рис. 78. Схема подключения электрических приборов
По техническим условиям схема должна работать в диапазоне температур: -60°С - +60°С в течение времени 10 000 час.
Порядок выполнения работы Собрать схему (рис. 78).
Подать на макет напряжение питания ±6,3 В. Составить матрицу испытаний.
Составить матрицу всех возможных комбинаций определяющих параметров.
Провести матричные испытания, моделируя производственный разброс, результаты испытаний представить в виде матрицы, найти отказовые ситуации.
Исследовать производственную погрешность ЭС. Исследовать температурную погрешность ЭС, используя физическое моделирование.
Исследовать погрешность старения, используя физическое моделирование.
Определить параметры результирующего закона распределения. Определить разброс выходного параметра относительно номинального значения.
Сделать выводы по работе, определив эксплуатационный допуск на выходной параметр устройства и допуска на параметры схемных элементов.
235