ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЭКЗАМЕН ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭВМ»
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
Введение
1. Методологическая основа конструирования и технологии производства (дать определение системного подхода, указать и пояснить факторы, которые необходимо учитывать при конструировании). Поколения.
2. Указать и пояснить основные принципы, которые нашли применение при конструировании ЭВМ (моносхемный и т. д.).
3. Этапы разработки ЭВМ и конструкторской документации (пояснить, что выполняется на каждом этапе разработки).
4. Общие сведения о САПР печатных плат P-CAD 2000 (назначение, состав, возможности).
Тема №1. Общие вопросы конструирования ЭВМ
5. Стандарты. Единая система конструкторской документации. Виды изделий в соответствии с ЕСКД.
6. Виды, номенклатура и комплектность конструкторских документов (основной конструкторский документ, основной и полный комплект КД, указать и пояснить основные виды конструкторских документов). Примерный комплект конструкторской документации для сборочной единицы (на примере курсовой работы).
Тема №2. Основы проектирования конструкций ЭВМ различных уровней.
7. Уровни разукрупнения ЭВМ. Конструктивные системы ЭВМ (дать определения, указать какие конструктивные элементы относятся к различным уровням пояснить это рисунками).
8. Элементная и конструктивная базы ЭВМ нулевого уровня. Поколения ЭВМ и конструктивные особенности ЭВМ различных поколений.
9. Определение, особенности построения ячейки ЭВМ
10. Определение, особенности построения модуля ЭВМ
11. Определение, особенности построения блока ЭВМ
12. Определение, особенности построения панели ЭВМ
13. Определение, особенности построения субблока ЭВМ
14. Определение, особенности построения стойки (шкафа) ЭВМ
15. Основы технологии печатного монтажа (классификация печатных плат, технология электрических соединений печатных плат).
16. Конструирование электрических соединений (типы соединительных проводов и виды электрических соединений в ЭВМ).
17. Рекомендации по размещению радиокомпонентов на печатной плате
18. Рекомендации по трассировки печатных плат
Тема №3.. Защита ЭВМ от внешних воздействий.
19. Климатические факторы, их влияние на конструкцию ЭВМ и способы защиты ЭВМ от воздействия агрессивной внешней среды (кроме влияния температуры окружающей среды).
20. Механизмы теплообмена и основные конструктивные решения по интенсификации теплообмена.
21. Влияние тепловых процессов на элементную базу и работоспособность ЭВМ. Способы защиты от воздействия температуры.
22. Методика расчёта системы охлаждения ЭВМ.
23. Источники и виды паразитных наводок, помех в ЭВМ.
24. Источники помех в коротких линиях и способы защиты от них.
25. Источники помех в длинных линиях и способы защиты от них.
26. Источники помех в цепях питания и способы защиты от них
27. Способы защиты ЭВМ от электромагнитных помех экранированием.
28. Основные показатели надёжности ЭВМ. Типы отказов ЭВМ.
29. Меры по повышению надёжности ЭВМ.
30. Методика расчета надежности ЭВМ.
31. Виды механических воздействий на ЭВМ и параметры, которыми они характеризуются
32. Влияние вибрации и ударов на нулевой и первый конструктивные уровни ЭВМ и способы защиты от них.
33. Влияние вибрации и ударов на второй и третий конструктивные уровни ЭВМ и способы защиты от них. Виды виброизоляторов.
34. Перспективы развития конструирования и технологии ЭВМ.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
1. Рассчитать площадь печатной платы радиоэлектронного устройства (варианты 1–5)
2. Рассчитать ширину печатных проводников радиоэлектронного устройства (варианты 1–5)
3. Произвести размещение элементов и трассировку печатной платы электронных схем (варианты 1–5). Размеры печатной платы 60×60 мм. Нарисовать эскиз сборочного чертежа и чертежа печатной платы.
(размещение – удовл, трассировка – хор, СБ+ПП – отл). Требования к подготовке: карандаш, ластик.
4. Провести тепловой расчет электронной схемы выпрямителя (вариант 6): определить вид системы охлаждения и возможный перегрев РЭА. Максимальная температура окружающей среды 30 оС, размеры печатной платы 40×40 мм.
5. Провести тепловой расчет электронной схемы усилителя (вариант 1): определить вид системы охлаждения и возможный перегрев РЭА. Максимальная температура окружающей среды 30 оС, размеры печатной платы 50×50 мм.
6. Определить интенсивность отказов схемы, если температура окружающей среды 30 оС, перегрев компонентов составляет 10 градусов, интенсивность отказов компонентов при нормальных условиях λOR = 0.04·10–6; λOС = 0.05·10–6; λOVD = 0.1·10–6 1/час. (надежность без влияния Т, Кн – удовл, с влиянием – хор, отл.)
Расчетные формулы, таблицы и графики
| Наименование |  0·10-6, 1/ч
| Наименование | 0·10-6, 1/ч
|
| Транзисторы кремниевые средней мощности: | Транзисторы кремниевые малой мощности: | ||
| низкочастотные | 1,5 | низкочастотные | 0,5 |
| среднечастотные | 1,3 | среднечастотные | 0,25 |
| высокочастотные | 0,5 | высокочастотные | 0,2 |
| Конденсаторы: | Резисторы: | ||
| керамические | 0,05 | непроволочные | 0,04 |
| стеклянные | 0,1 | проволочные | 0,05 |
| бумажные | 0,1 | ||
| пленочные комбинационные | 0,05 | ||
| электролитические алюминиевые | 0,50 | ||
| Коммутационные изделия (переключатели, тумблеры и т.д) | Диоды кремниевые: | ||
| Трансформаторы | 0,8 | выпрямительные | 0,2 |
| Один контакт соединителя | 0,003 | универсальные | 0,1 |
| Пайка | 0,005 | импульсные | 0,05 |
| стабилитроны | 0,1 |
| t,оС | Коэффициент нагрузки, Кн | |||||
| 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,8 | |||
| Кремниевые полупроводниковые приборы | ||||||
| 0,02 | 0,05 | 0,15 | 0,5 | |||
| 0,05 | 0,15 | 0,30 | ||||
| 0,15 | 0,35 | 0,75 | ||||
| Керамические конденсаторы | ||||||
| 0,15 | 0,20 | 0,35 | 0,65 | |||
| 0,20 | 0,30 | 0,50 | 1,00 | 1,4 | ||
| 0,30 | 0,50 | 0,75 | 1,5 | 2,2 | ||
| Бумажные конденсаторы | ||||||
| 0,35 | 0,55 | 0,70 | 0,85 | 1,0 | ||
| 0,50 | 0,60 | 0,80 | 1,0 | 1,2 | ||
| 0,7 | 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,3 | ||
| Электролитические алюминиевые конденсаторы | ||||||
| 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,90 | 1,0 | ||
| 0,65 | 0,80 | 0,90 | 1,1 | 1,2 | ||
| 1,45 | 1,75 | 2,0 | 2,5 | 2,8 | ||
| Металлодиэлектрические, или металлооксидные тонкопленочные резисторы | ||||||
| 0,40 | 0,50 | 0,65 | 0,85 | 1,0 | ||
| 0,45 | 0,60 | 0,80 | 1,1 | 1,35 | ||
| 0,50 | 0,75 | 1,00 | 1,5 | |||
| Силовые трансформаторы | ||||||
| 0,40 | 0,43 | 0,45 | 0,55 | |||
| 0,42 | 0,50 | 0,60 | 0,90 | 1,5 | ||
| 1,5 | 2,0 | 3,1 | 6,0 | 10,0 | ||
Варианты практических заданий
Вариант 1
R2, R3- резисторы МЛТ-0,125
R1, R4 - резистор МЛТ-2
C1, C2 - керамические конденсаторы К10У с Uном=50 В.
VT - биполярные транзисторы с Pном=2,5 Вт.
Вариант 2
R1, R2- резисторы МЛТ-0,125
R3, R4 - резистор МЛТ-2
C1, C2 - керамические конденсаторы К10У с Uном=50 В.
С3 – электролитический конденсатор К50-16
VT - биполярный транзистор с Pном=2,5 Вт.
Вариант 3
R1- резистор МЛТ-0,125.
С1, С2 – электролитический конденсатор К50-16
C3 - керамический конденсатор К10У с Uном=50 В.
VT - биполярный транзистор с Pном=2,5 Вт,
VD – Iмин=3 мА, Iмакс=30 мА, Uст=4,7 В.
Вариант 4
R1, R2- резисторы МЛТ-0,125
R3, R4 - резистор МЛТ-2
C2, C3 - керамические конденсаторы К10У с Uном=50 В.
С1 – электролитический конденсатор К50-16
VT - биполярный транзистор с Pном=2,5 Вт.
Вариант 5
R1, R2, R5, R6- резисторы МЛТ-0,125
R3, R4 - резистор МЛТ-2
C1, С2 - керамический конденсатор К10У с Uном=50 В.
VT - биполярный транзистор с Pном=2,5 Вт.
Вариант 6
Электрические параметры радиокомпонентов:
С1 – электролитический конденсатор К50-16 Uном = 25 В;
VD–VD4 (Д223) – выпрямительные диоды Iпр.max = 0,5 А;
Uпр.max = 1 В.