Элементная база ЭС. Определение элементной базы, страница 7

В радиоэлектронике применительно к элементной базе используют:

1.  Используют стандартизованные материалы.

2.  Стандартизованы некоторые комплектующие (форма и размеры элементов магнитопроводов, размеры каркасов некоторых элементов, обмоточные материалы, кабели (в том числе коаксиальные)).

3.  Стандартизованы ЭРЭ – резисторы, конденсаторы, трансформаторы и тд.

4.  Есть унифицированные серии изделий (ряды номинальных величин - РНВ).

По аналогии как в механике есть ряды линейных размеров и связанные с ними ряды допусков и посадок, так в радиоэлектронике - РНВ. Существуют ряды напряжений (для регламентирования напряжений в устройствах), токов (например, для трансформаторов), сопротивлений, емкостей и тд.

Для примера рассмотрим ряды типа Е (для R и C):

Е 6	20%
Е 12	10%
Е 24	5%
Е 48
Е 96
Е 128

Число после Е обозначает количество номиналов в десятичном интервале. Например, Е 6 означает, что в интервале от 1 до 10кОм будет 6 значений.

Номиналы рядов определяются по формуле:, где  - корень степени номера ряда.

          Ряды типа Е позволяют обеспечить стопроцентное использование произведенных элементов (брака по номиналу быть не может), так как в соответствии с номером ряда выбираются допуски.

          Поля допусков соседних рядов совпадают. Так если взять Е 6 , то m=1.471.5 Это геометрическая прогрессия, обеспечивающая

2.2 безотходность по номиналу.

3.3

4.7

6.8

10

Чем больше номиналов в ряду, тем больше разбраковки, тем выше цена элементов.

Ряды мощностей.

          Для резисторов: 0.0625; 0.125; 0.25;  0.5; 1Вт.

2; 5; 10; … 100Вт – это очень грубый ряд.Так, например, резистор, рассеивающий 75Вт, будет иметь размеры d=3см, l=30см. Сейчас для удобства используют промежуточные значения 3Вт и 47.5Вт. В чем неудобство такого ряда поясним на примере.

Площадь охлаждения резистора . От площади охлаждения сильно зависит величина рассеиваемой мощности. Так при увеличении мощности в 2 раза, площадь охлаждения увеличится в 2 раза, следовательно диаметр (или длина) должен увеличиться примерно на 30% от первоначального значения.

Величина площади охлаждения определяется эффективностью теплоотдачи. При увеличении площади охлаждения увеличивается площадь всей аппаратуры, поэтому допускаются промежуточные размеры. Если бы такой ряд использовали для транзисторов, то это привело бы к увеличению цены, эксплуатационных потерь из-за понижения кпд. Поэтому для трансформаторов коэффициент не 2, а 1.25, поэтому изменение значений мощностей в ряду меняется более плавно – 1; 1.25Вт…

Заключение.

ЭРЭ прошли длительный путь развития.

Резисторы вначале были проволочными, позже появились углеродис-тые, еще позже – металлопленочные.

На смену электронным лампам пришли транзисторы и появилась потребность в малогабаритных резисторах (R = 10*n Ом – 10*n кОм). Тогда встал вопрос о новых конструкциях и материалах – появляются окисные низкоомные резисторы. На смену транзисторам пришли микросхемы, и выяснилось, что в общем-то резисторов много и не требуется, так как они внутри микросхем. В конце-концов вернулись к проволочным резисторам, довольно дорогим, но так как их требуется очень мало и они довольно выскоточные, то ценой пренебрегли. Вопрос понижения паразитных емкостей и индуктивностей был решен путем создания безвыводных резисторов. Вслед за безвыводными резисторами появились безвыводные конденсаторы. Все бы хорошо, да появились новые проблемы – ремонтопригодность безвыводных элементов очень низкая. Усложнение функций элементной базы всегда приводит к тому, что новое оборудование не столь совершенно, как казалось в начале его “жизни”.

За длительный период развития электроники происходило усложнение функций элементной базы от резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, трансформаторов и тд.  Сейчас вместо них есть магнито-, опто-, акустоэлектронные компоненты.