2.3. Критерии технического уровня и качества эс

Системные критерии. К ним прежде всего следует отнести критерии эффективности ЭС и критерии оптимизации. Оба вида этих критериев рассмотрены в [3]. Следует вновь вернуться к их рассмотрению с позиций данной дисциплины.

Кроме них достаточно часто используются следующие [5].

Сложность конструкции ЭС

(1)

где — число составляющих ЭС элементов;М_с — число соединений; , K₂ и К3 —масштабный и весовые коэффициенты соответственно.

Выражение (1) связывает число составляющих ЭС интегральных микросхем, полупроводниковых приборов, электрорадиоэлементов, элемен­тов коммутации с числом разъемных и неразъемных соединений между ними, что определяет габариты, массу, надежность и другие общие параметры ЭС.

Число элементов, образующих ЭС,

(2)

где - число устройств в ЭС;Кn — число типов применяемых элементов; nji — число элементов i-го типа, входящих в j-е устройство.

Объем ЭС

(3)

где VN — общий объем интегральных микросхем и электрорадиоэлементов, образующих ЭС; V_C — объем, занимаемый всеми видами соединений; VK — объем несущей конструкции, обеспечивающей прочность и защиту ЭС при транспортировании и эксплуатации; V_ут — объем теплоотводящего устройства.

Коэффициент интеграции, или коэффициент использования физиче­ского объема,

характеризует степень использования физического объема ЭС элементами, выполняющими полезную функциональную нагрузку, т. е. непосредственно определяющими электрическую схему ЭС (q_и всегда меньше 1 и приближа­ется к ней с использованием больших интегральных схем).

Общая масса ЭС, определяемая как сумма масс, входящих в состав ЭС устройств:

(обозначения в индексах аналогичны обозначениям в выражении (3)).

Общая мощность потребления ЭС

где рj — мощность потребления j-го устройства. Для цифровых устройств потребляемая ими мощность зависит от средней мощности потребления электронных компонентов. Известно, что 80...90 % мощности потребления рассеивается в виде теплоты и определяет тепловой режим ЭС и соответст­вующие перегревы элементов конструкции.

Общая площадь, занимаемая ЭС,

где sj — площадь, требуемая для эксплуатации j-го устройства ЭС.

Собственная частота колебаний конструкции (элемента, устройства или всей ЭС)

где K – коэффициент жесткости конструкции; M — масса конструкции ЭС.

Степень герметичности конструкции ЭС, определяемая количеством газа, истекшим из определенного объема конструкции за известный отрезок времени:

где V₀ — объем герметизированной части ЭС; — срок службы ЭС;— избыточное давление газа в конструкции ЭС.

Вероятность безотказной работы ЭС исредняя наработка на отказ Т_ср — показатели надежности ЭС.

Степень унификации ЭС

где Nун — количество унифицированных элементов, а N_Э — общее количе­ство примененных в ЭС элементов.

Коэффициент автоматизации конструкторских работ

где M_а — количество конструкторских работ, выполненных с применением ЭВМ; М — общее число конструкторских работ при проектировании ЭС.

Важнейшим параметром, определяющим большинство эксплуатаци­онных, конструкторских и экономических характеристик разрабатываемой ЭС, является технологичность, общее понятие о которой приводится в [3].