Модуль аналого-цифрового преобразователя (стр. 5 из 6)
Ответственным этапом в проектировании надёжности РЭА является обоснование норм, т. е. допустимых значений для выбранных показателей надежности. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, от правильности результатов данного этапа зависит успех и смысл всех расчётов надёжности, т. к. здесь мы определяем, какое значение показателей надежности можно считать допустимым. Во-вторых, нет общих правил и рекомендаций для установления норм надёжности различных объектов, многое зависит от субъективных факторов и опыта конструктора. В-третьих, любая ошибка на данном этапе ведёт к тяжёлым последствиям: занижение нормы ведёт к повышению потерь от ненадёжности, завышение – от дороговизны. Итак, из таблицы 4.23 [5] мы определяем исходя из группы аппаратуры по ГОСТ 16019–78 – стационарная для статических сооружений; по числу ЭРЭ (1001-2000), что mt допустимая равна 3000 часов.
Таблица 5- Данные для расчета интенсивности отказов
| Обозна-чение на схеме | Типэлем. | Кол.элем.  | Интенсив.отказ Н.У.  |  |  |  |  |  |  | Интенс-ивностьотказов с учетомкоэффи.ц |
| СКерам | Конденсатор | 24 | 0,150 | 1,04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 11,9 |
| СЭлект | Конденсатор | 5 | 0,035 | 1.04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 0,58 |
| DA | Микросхема | 8 | 2,3 | 1.04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 61 |
| DD | Микросхема | 19 | 1,2 | 1,04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 75 |
| R | Резистор | 67 | 0,02 | 1,04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 4,5 |
| VT | Транзистор | 11 | 0,5 | 1,04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 18,3 |
| VT | Полевой | 1 | 0,84 | 1,04 | 1,03 | 1.07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 2,8 |
| XT | Разъем | 40 | 0,1 | 1,04 | 1,03 | 1,07 | 2,5 | 1,16 | 1 | 13,3 |
| Пайка | ---- | 567 | 0,01 | 1,04 | 1,03 | 1,07 | 2.5 | 1,16 | 1 | 19 |
Надёжность РЭА в значительной степени определяется надёжностью элементов электрической схемы (ЭЭС) и их числом. Поэтому точность расчёта ПН проектируемого объекта относительно отказов, обусловленных нарушениями ЭЭС, имеет большое значение. Заметим, что к ЭЭС следует относить места паек, контакты разъёмов, крепления элементов и т. д. При разработке РЭА можно выделить три этапа расчёта: прикидочный расчёт, расчёт с учётом условий эксплуатации и уточнённый расчёт. Прикидочный расчёт проводится с целью проверить возможность выполнения требований технического задания по надёжности, а также для сравнения ПН вариантов разрабатываемого объекта. Прикидочный расчёт может производиться, и когда принципиальной схемы ещё нет, в этом случае количество различных ЭЭС определяется с помощью объектов аналогов. Исходные данные и результаты расчёта представлены в таблице 4. По данным таблицы рассчитываются граничные и средние значения интенсивности отказов, а также другие показатели надёжности.
Суммарная интенсивность отказов элементной базы
Время наработки на отказ
Расчёт безотказности конструируемого объекта с учётом условий эксплуатации аппаратуры, т.е. влияние механических воздействий, высотности и климатических факторов производится с помощью поправочных коэффициентов для интенсивностей отказов по одной из следующих формул:
; 
где оэ – интенсивность отказов j-го элемента в номинальном режиме ( температура окружающей элемент среды 20С, коэффициент нагрузки равен 1); 
- поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно воздействия вибрации, ударных нагрузок, климатических факторов (влажности итемпературы) и высоты; k1,2,j- коэффициент, учитывающий одновременно воздействие вибрации и ударных нагрузок.Значения интенсивностей оj и поправочных коэффициентов k,j берутся из научно-технической литературы по надёжности РЭА. Для наиболее распространённых элементов и условий эксплуатации эти значения приведены в приложении [2].
Обозначим произведение поправочных коэффициентов для j-го элемента через
, тогда 
Исходные данные интенсивности отказов
для расчёта электрической схемы с учетом условий эксплуатации заносятся в таблицу 2. Если в объекте имеется nj однотипных элементов, имеющих одинаковые значения 
и 
, то для всей электрической схемы интенсивность определяется по формуле : 
На основе этого значения определяются другие показатели с учётом условий эксплуатации:
.Таблица 6 - Исходные данные для уточненного расчета с учетом условий эксплуатации
| Номер и наимэлемента | Обозна-чениена схеме | Типэлемента | К-вошт. | Интенс.отказовс учет.услов.эксплуа |  |  |  | Уточненнаяинтенсив.отказов. | Уточненинтенсивотказовэлементов |
| 1 | СКерам. | Конденсатор | 24 | 0,49 | 0,7 | 40 | 0,35 | 0,17 | 4,1 |
| 2 | СЭлектр. | Конденсатор | 5 | 0,12 | 0,7 | 40 | 0,47 | 0,06 | 0,3 |
| 3 | DA | Микросхема | 8 | 7,64 | 1 | 30 | 0,95 | 7,26 | 58,1 |
| 4 | DD | Микросхема | 19 | 3,98 | 1 | 30 | 0,93 | 3,7 | 70,3 |
| 5 | R | Резистор | 67 | 0,067 | 0,8 | 30 | 0,88 | 0,059 | 3,9 |
| 6 | VT | Транзистор | 11 | 1,66 | 0,6 | 40 | 0,51 | 0,85 | 9,35 |
| 7 | VT | Полевой | 1 | 2,79 | 0,8 | 60 | 0,85 | 2,37 | 2,37 |
| 8 | XT | Разъем | 40 | 0,33 | 1 | 30 | 0,75 | 0,24 | 22,75 |
| 9 | Пайка | ---- | 567 | 0,033 | 1 | 60 | 0,82 | 0,027 | 15,3 |
Уточненная интенсивность отказов элементной базы
Время наработки на отказ
Для повышения надежности данного блока следует уменьшить коэффициенты нагрузки или заменить элементную базу на более надежную.
При отказе любой из частей модуля АЦП, блок перестает выполнять основные свои функции. Данный модуль является связующим звеном между цифровой и аналоговой частью блока. Модуль АЦП включен последовательно, остальные модули параллельно. При отказе любого из других модулей блок продолжает работу с потерей некоторого количества своих функций.
Уточнённый расчёт показателей безотказности производится, когда конструкция объекта в основном определена. Здесь, прежде всего, учитывается отклонение электрической нагрузки ЭЭС и окружающей их температуры от номинальных значений, кроме того, анализируется изменение ПН при используемой системе обслуживания. Интенсивности отказов элемента j-го типа уточнённая
и всей схемы рассчитываются по формулам: 
где aj – поправочный коэффициент, определяемый как функция коэффициента кн,j, учитывающего электрическую нагрузку, и температуры Тj для элемента j-го типа.
Коэффициенты нагрузки для резисторов и конденсаторов определяются соответственно по формулам:
где Wдоп , W – допустимая и средняя мощности рассеяния на резисторе; Uном ,UП – номинальное и постоянное напряжение на конденсаторе; Uим – амплитуда импульсного напряжения.
Для транзисторов в качестве Кн берётся максимальный из следующих коэффициентов:
Uкэ/Uкэ,д ; Uкб/Uкб,д ; Uэб/Uэб,д ; W/Wд,