Выбор и обоснование схемно-конструктивных решений электронного дистанционного взрывателя, страница 20

Для оценки приемлемости типа микросхемы  воспользуемся нескольким основными критериями качества, влияющими на общее качество взрывателей.

Первым  в ряду критериев рассмотрим  уровень  ударной устойчивости микросхем.

За исключением микропроцессора с кварцованным тактовым генератором  все типы микросхем после необходимой доработки корпуса могут удовлетворять этому показателю. Опрессованный кристалл в корпусе типа SO  по некоторым сведениям способен функционировать  при ударном нагружении с перегрузкой до 160 тыс.ед.   Российской электронной промышленностью предлагается целым набор конструктивного исполнения заказных микросхем в корпусах этого типа, пригодных для поверхностного монтажа, с количеством выводов от 8 до 28.

В функциональном отношении все типы приведенных микросхем  совместимы с  вариантами 2 и 3 исполнения ЭДКВ. Разумеется, если микросхемы будут иметь установочный вход, воспринимающий управляющий сигнал с  информацией о временном интервале.

Как известно, микросхемы с элементами постоянной памяти   требуют выполнения функции контроля записанной информации. Эта информация должна передаваться со взрывателя на установщик для сравнения переданных и воспринятых данных. При несовпадении этих данных,  процесс установки должен быть возобновлен до получения достоверного контрольного результата. Обязательное выполнение обратной связи исключает использование микросхем с постоянной памятью в ЭДКВ.

Микросхемы с оперативной, энергозависимой памятью обеспечивают запись установочной информации с первого раза с вероятностью, находящейся в пределах их функциональной  надежности. То есть, появляется возможность отказаться от выполнения контрольных операций.

В отношении параметрического уровня, наиболее полно удовлетворяющего  условиям работы  в электронном  взрывателе, специальные микросхемы, очевидно, превосходят универсальные.    Совместимостью с конденсаторным источником питания в настоящее обладают  специальные микросхем “жесткой логики”, выполненные на основе комплементарных технологий микромощного потребления. Параметры заказной микросхемы могут приближать к предельным для технологии выполнения кристалла. В частности, для специальной К МОП микросхемы взрывателя важнейшими параметрами является уровень потребления тока, минимальное рабочее напряжение, минимальный уровень сквозных токов при работе  с плавно изменяющимися входными сигналами. Так, например,  К МОП микросхема    с уровнем интеграции примерно 5000 МОП-транзисторов в кристалле может иметь статический ток потребления не более 1 мкА при рабочем напряжении 3 вольта (динамический  - не более 25 мкА на частоте генератора 50 кГц). Такой  микромощный режим потребления позволяет использовать в ЭДКВ в качестве источника питания заряженный конденсатор, вместо источников электрохимического типа. Для питания заказной микросхемы с указанными параметрами в течение 12 секунд потребуется  не более 1 мДж электрической энергии. Обеспечить   такой  энергией БИС от конденсаторного источника  не вызывает затруднений,  если,  например,  будут заимствованы схемотехнические решения вторичного источника питания  взрывателей МФДКВ и ДВУ, разрабатываемых по теме «Штык»,  где  кпд использования энергии конденсатора  в среднем составляет 15%.

В итоге можно заключить, что наиболее рациональным типом однокристального временного устройства  взрывателей может стать специальная БИС “жесткой логики“  с непрецизионным задающим генератором. Эта микросхема из-за специализации функционального назначения позволяет получить параметрические преимущества - микромощность потребления тока, необходимую  ударную устойчивость и минимальную стоимость при отсутствии функциональной избыточности.

Отметим, что будущая БИС (например, шифр «Грань») в соответствии с выбранным вариантом построения ЭДКВ (установка двумя мощными радиоимпульсами) должна обеспечивать отсчет времен дистанционного и замедленного действия, а также обеспечивать управление во времени  приемником. При схемотехнической разработке микросхемы в полной мере могут быть заимствованы технические решения микросхемы, разрабатывамой для изделий МФДКВ и ДВУ в рамках ОКР «Штык».