Надежность схемы

Дрейф параметров. Область безотказной работы. Метод Монте-Карло

Мы рассказали о борьбе специалистов с внезапными отказами. На практике же вероятность безотказной работы любого объекта определяется не только внезапной потерей работоспособности, но и постепенным изменением (дрейфом) параметров изделия под воздействием внешних условий эксплуатации и просто с течением времени (т. е. в процессе старения). Одинаковые технические изделия могут иметь различную надежность даже при одинаковых условиях эксплуатации, если в одном из них использованы детали, у которых параметры изменяются быстрее, чем у деталей другого.
Теперь мы перенесем свое внимание туда, где в борьбе за надежность технических изделий не прекращается сражение с постепенными отказами. Наибольшего накала оно достигает в процессе проектирования.
Основной вопрос при проектировании схемы — выбор рабочей точки или, другими словами, определение значений параметров деталей в связи с требованием к выходному параметру схемы. Такая точка должна быть оптимальной по отношению к возможным изменениям параметров деталей. Дело в том, что любая деталь может иметь самые разные номинальные значения в пределах того допуска, который гарантирует завод-изготовитель. Заглянем в телевизор и рассмотрим первую попавшуюся на глаза деталь, на которой указано номинальное значение. Ну, скажем, резистор. Если на нем стоит отметка номинального значения Kom то это не означает, что резистор обладает именно таким сопротивлением. Обратите внимание: рядом с номинальным значением указан начальный допуск на это значение, например, ±10%. Значит, сопротивление резистора может быть любым в пределах от 900 до 1100 ом. Другое дело, что вероятность обнаружить резистор с сопротивлением, отличающимся от 1 ком, тем меньше, чем больше оно отличается от своего номинального значения.
Вполне возможно, что схема, построенная на деталях выбранного типа, класса и номинальных значений, работает наилучшим образом. Однако так бывает не всегда. Достаточно нескольким деталям одновременно принять значения, хоть и находящиеся в пределах гарантированного допуска, но сочетание которых неблагоприятно по воздействию на выходной параметр схемы, и схема откажет.
Выходные параметры надежной схемы, изготовленной из серийных элементов, должны находиться в поле заданных допусков, находиться постоянно — без дополнительной регулировки, без специального подбора параметров этих элементов. О такой схеме говорят, что она обладает параметрической серийно пригодностью. Количественно эту характеристику оценивают вероятностью того, что выходные параметры схемы после ее серийного изготовления находятся в заданных пределах. Исходя из заданных допусков на выходные параметры схемы, ее создатели устанавливают рабочие допуски по параметрам деталей, на которых эта схема построена. Что же такое рабочий допуск?
Под воздействием внешних условий и с течением времени первоначальное значение параметра детали претерпевает изменения. Эти изменения бывают настолько большими, что реальное значение параметра детали выходит за пределы указанного заводом-изготовителем начального допуска. Ho до тех пор, пока это значение не вышло за рамки рабочего допуска, схеме ничего не грозит.

ФИЗИКА на КРЕМНИИ

Публикации по физике

Из истории физики

Маленькие незваные чужаки: приключение Патримонито
Примерно 150 лет тому назад моря и утесы к югу...
Читать далее...
Невероятные достижения индийской фармацевтической промышленности
Оборот индийской фармацевтической промышленности...
Читать далее...
Влияние закона о патентах
Важным изменением последних лет стало принятие...
Читать далее...
Развитие инновационных технологий в Индии
В последние годы в экспертных кругах и популярных...
Читать далее...
Лягушка, обнаруженная в горах Фоджа в мае

Читать далее...
The Hubble Space Telescope
The Hubble Space Telescope
Кремниевые нити, вкрапленные в гибкую прозрачную полимерную пленку
Кремниевые нити, вкрапленные в гибкую прозрачную полимерную пленку
Вирусы сами собрали солнечную батарею
Вирусы сами собрали солнечную батарею
Преодоление сверхзвукового барьера
Преодоление сверхзвукового барьера
Решетка алмаза
Решетка алмаза
Плазма в термоядерном реакторе
Плазма в термоядерном реакторе

Опрос

Какой из этих наук Вы сичтаете самой важной?:

Из истории Физики

Явления физики

Побочные эффекты
Рассмотрим теперь более тонкие эффекты...
Читать далее...
Уроки науки
СТО родилась на достаточно высоком...
Читать далее...
Крушение краеугольного камня
Необходимые для соответствующего...
Читать далее...
Шагреневая кожа релятивизма
В обыденном сознании знаменитая теория...
Читать далее...
Мощный инструмент науки
Поиск решения проблемы эфирного ветра...
Читать далее...