Електронні апарати як об'єкт виробництва

2 ЕЛЕКТРОННІ АПАРАТИ ЯК ОБ'ЄКТ ВИРОБНИЦТВА

2.1 Що собою являють електронні апарати?

Електронна апаратура широко застосовується майже в усіх галузях економіки та стала активним каталізатором їх інтенсивного розвитку. Задля успішного виконання функцій, які їй надані, електронна апаратура повинна мати точність, довшгривалість, надійність та економічність. Ці параметри, в першу чергу, забезпечуються досягнутим рівнем технології, організації та культури виробництва, відповідною елементною базою, а також розвитком ряду фундаментальних та прикладних наук.

Основні технологічні завдання виробництва електронних апаратів можуть бути сформульовані лише на основі їх конструктивно-технологічного аналізу.

Електронні апарати (ЕА) являють собою сукупність елементів, які об'єднані в складальні одиниці та пристрої та призначені для перетворення і обробки електромагнітних сигналів в діапазоні частот коливань від інфранизьких до надвисоких (НВЧ). Елементи, які розраховані на сумісну роботу в електронних апаратах, розрізняють за функціональними, фізичними, конструктивно - технологічними ознаками та типами зв'язку. За конструктивно - технологічними ознаками елементи ЕА розподіляють на дискретні та ійтегровані, які об'єднують у складальні одиниці, що виконують елементарні дії (підсилювач, генератор, дешифратор, лічильник та ін.).

В залежності від діапазону коливань змінюються і пасивні елементи, що використовуються в ЕА. В діапазоні високих частот (ВЧ) використовують ійдуктивності та ємності з зосередженими параметрами, а в діапазоні НВЧ застосовують елементи з розподіленими параметрами, наприклад, двопровідні, полоскові лінії та коаксіальні резонатори.

Пристрої, що складають ЕА (пристрої керування, перетворювачі аналог-код та ін.) мають певне функціональне призначення. Конструктивно - технологічні вимоги, що пред'являють до них, включають вимоги до маси, габаритних розмірів, форми та ін. Значним тут також є забезпечення тепловідведення, герметичності, вологозахисту, амортизації, керування, ремоту та захисту персоналу від високої напруги та рентгенівського випромінення.

Важливим фактором, який визначає конструктивно - технологічні особливості будь-якого ЕА, є його робочий діапазон частот. В залежності від діапазону частот пристрою диктуються вимоги до його конструктивного оформлення та технології виготовлення. Із зростанням частот підвищуються вимоги до точності виготовлення, якості обробки деталей, чистоти матеріалів, що застосовуються, та ін. На частотах нижче 10 МГц довжина хвилі велика -більше ЗО м, при цьому розміри стандартних електронних компонентів, конденсаторів індуктивностей та ін. звичайно не перевищують кількох сантиметрів, тобто значно менше довжини хвилі Це елементи, розмірами яких можна знех-тувати, в порівнянні з довжиною хвилі, на якій вони працюють. У міру підвищення частоти довжина хвилі зменшується і стає порівняною з геометричними розмірами елементів, що і обумовлює принципові конструктивні та технологічні особливості НВЧ - елементів ЕА та відрізняє фізику їх роботи від подібних пристроїв, що працюють в радіо- та низькочастотному діапазонах, Так, дай НВЧ-діапазону:

1)не мають фізичного змісту звичайні елементи з зосередженими пара метрами L С R, а усі НВЧ-пристрої є пристроями з розподіленими параметра ми;

2)конструкції ліній передач суворо обумовлені фізичними процесами передавання НВЧ - енергії та мають свої особливості для кожного діапазона частот;

3)електричні струми течуть в дуже тонкому зовнішньому шарі метале вих провідників, це явище поверхневого ефекту накладає жорсткі обмеження на чистоту обробки струмонесучих поверхонь, на вибір захисного покриття, з'являється можливість застосування технології виготовлення струмонесучих провідників шляхом металізації поверхонь діелектричних або керамічних дета лей;

4)через велику інерцію електронів та тривалу рекомбінацію вільних носіїв в НВЧ-діапазоні неможливе застосування звичайних електровакуумних та напівпровідникових пристроїв;

5)    параметри   та   властивості   матеріалів:   діелектриків,   маг нітодіелектриків та напівпровідників в НВЧ-діапазоні значно відрізняються від їх номінальних значень.    

Усе це обумовлює особливості конструювання та виготовлення НВЧ -пристроїв, які проявляються в жорсткій залежності їх радіотехнічних характеристик від параметрів самої конструкції (форми, розмірів) та радіофізичних властивостей, матеріалів (виду обробки струмонесучих поверхонь, застосованого покриття та ін). В радіочастотних ЕА ці зележності проявляються в значно меншому ступені, а в НЧ - апаратурі практично відсутні.

При конструктивно - технологічному аналізі ЕА велику увагу слід приділяти їх безпосередньому призначенню та умовам експлуатації. Це передбачено загальною характеристикою радіотехнічних систем (РТС) та радіотехнічних комплексів (РТК), до яких входить піддана аналізу апаратура. Розмаїття та складність функцій, що виконуються РТС та РТК та умов їх праці, склад та особливості носіїв апаратури значною мірою визначають вимоги до конструкції та значною мірою впливають на вибір технології виготовлення елементів та складових одиниць.