го типа часто требуют использования . внешних экранов, которые увеличивают объем контура в 3 ... 4 раза (при приемлемом уменьшении добротности контура).

Резисторы применяются для снижения напряжения, силы тока, стабилизации режимов и сопротивлений нагрузки. Могут быть металлопле- ночные, композиционные, объемные и проволочные, что определяется схемными требованиями и условиями эксплуатации. В микросхемах резисторы выполняются в виде пленочных или объемных элементов на подложке или в толще кристалла. Являются основными источниками тепловыделений в РЭА.

Конденсаторы используются для разделения цепей по постоянному току (бумажные, пленочные и, частично, электролитические), в частотно-задающих цепях (керамические, слюдяные), в блокирующих и накопительных. Тепловые потери, как правило, столь незначительны, что ими при решении конструкторских задач можно пренебречь. Высоковольтные конденсаторы требуют увеличения объема пространства при компоновке из-за увеличения гра-.диента потенциала и приближения его значений к пробойным. Конденсаторы переменной емкости требуют особой формы пластин для обеспечения заданных функциональных связей емкости с перемещением ротора и, в ряде случаев, весьма точных механизмов привода и качества их выполнения (особенно в измерительных устройствах).

Индуктивные элементы применяются для образования резонансных контуров и трансформаторов (как в высокочастотных цепях, так и в силовых и цепях управления). Выполняются в виде отдельных катушек индуктивности или их разнообразных комбинаций. Для уменьшения габаритов используют различные ферромагнитные сердечники из ферритов, никелевых сплавов, трансформаторной стали. При наличии постоянного тока подмагничива-ния часто используют сердечник с воздушным зазором.

Электронные лампы служат для преобразования энергии анодных источников питания в энергию выходных сигналов с помощью управления

электронным газом в цепях управляющих сеток. Для формирования потока электронного газа требуют наличия накальных цепей, обладающих весьма низкими энергетическими характеристиками за счет многократных преобразований энергии накальных источников питания в энергию электронного газа. Могут иметь два (катод и анод) или больше основных электродов (комбинированные лампы). Влияние выходных цепей на входные цепи очень слабое, что важно для работы ряда электронных схем. Лампы в каскадах преобразования и усиления маломощных сигналов высокой и низкой частоты практически всю энергию питания (анодных и накальных цепей) обращают в тепло, мощные генераторные лампы и лампы выходных каскадов усилителей могут иметь к. п. д. по анодным цепям до 0,5 и несколько выше>

Полупроводниковые приборы предназначены для тех же целей, что и электронные лампы. Отличаются большей экономичностью (за счет отсутствия цепей накала), могут быть в виде многоэлектродных композиций (в том числе и с дискретными миниатюрными резисторами и конденсаторами), образующих широкий класс различных микросхем, либо в виде дискретных элементов типа диодов и транзисторов. Влияние выходной цепи на входную весьма велико, что часто является причиной существенного усложнения схемы устройства. Весьма малогабаритны, прочны, обладают большим сроком службы.

Входные и выходные преобразователи служат для преобразования механических (ларингофоны, звукосниматели), акустических (микрофоны), магнитных (записывающие магнитофонные головки) или оптических (фотопреобразователи, иконоскопы) сигналов в электрические и наоборот (рекордеры, телефоны и гром- коговорители, воспроизводящие магнитные головки, кинескопы и люминесцентные устройства). Это обширный и расширяющийся класс преобразователей, используемых в современной РЭА. Ларингофоны преобразуют механические колебания голосовых связок в электрические сигналы, источником механических ко-

Поиолвтя РЭА

Сишвт Аппарат

Элемент

Стетт ттвграгща элеметМ в If С

Рис. 1.8. Относительная доля участия ра-диоиижеиера-схемотехника и инженера-разработчика интегральных микросхем в проектировании элементов, узлов, блоков, аппаратов и систем РЭА.

Раньше.при разработке дискретных элект-рорадноэлементов радиоинженер и разработчик радиодеталей имели одинаковый вес, теперь это равенство сохраняется только на уровне систем РЭА 5-го поколения

лебаний иглы головки звукоснимателя является звуковая бороздка моно- или стереофонического характера. Микрофоны преобразовывают акустические колебания воздуха (и мембраны микрофона), записывающие магнитные головки - изменение намагниченности носителя, фотопреобразователи и иконоскопы - изменение яркости и цветности. В телефонах и громкоговорителях, воспроизводящих магнитных головках, кинескопах и люминесцентных индикаторах - преобразование обратного характера

Коммутационные устройства приме- ияются для легкоразъемного соединения и разъединения электрических цепей. Выполняются в виде электрических разъемов, тумблеров, кнопок, переключателей (механический привод управления коммутацией), реле, контакторов, магнитных контактов (электрическое управление) Используются для внутренних электрических соединений модулей и узлов РЭА друг с другом и с печатной платой-основанием, внещних электрических соединений РЭА в целом и различных видов коммутации Габариты тем больще, чем выще напряжение

коммутации или разрывная мощность контактов.

Электрические контакты служат для электрического соединения выводов элементов схемы друге другом. Выполняются в виде соединительных проводников, монтажных жгутов, многожильных и высокочастотных кабелей, плоских гибких кабелей (щлейфов), печатных плат. Проводники, полученные методом осаждения, менее надежны. Наименее надежным элементом электрического соединения является стык двух проводников в виде пайки, сварки, накрутки. Весьма сложно выполнять особо гибкие надежные соединения.

В настоящее время особенности конструкции РЭА характеризуют степенью интеграции схемных элементов, полагая для общности нулевой степень интеграции РЭА на дискретных элементах.

Степень интеграции схемных элементов в конструкциях РЭА принято оценивать номерам поколения от О до 5, начиная с использования дискретных электровакуумных или полупроводниковых приборов, резисторов, конденсаторов и других ЭРЭ и кончая устройствами молекулярной электроники (рис. 1.2).

РЭА нулевого поколения - набор дискретных элементов, схема соединений которых выполняется радиоинженером, определяющим и функциональную, и принципиальную схему РЭА. Конструктивно выполняются на общих или отдельных модулированных платах, преимущественно с печатным монтажом и с разнообразным р{)сположеписм в объеме РЭА.

РЭА 1 и 2 поколений - набор микросхем (иногда с дополнительными дискретными элементами), имеющих степень интеграции 1 ... 2 (10 ... 10 элементов в корпусе). В этом случае схемотехническое рещение на уровне функционального узла определяется в основном разработчиком интегральной микросхемы (ИС), который оказывает влияние и на схемотехническое решение блока. Радиоинженер, в основном, определяет схемотехнику РЭА только от уровня блока и выше. Конструктивно РЭА выполняется в виде плоских листов - плат с ИС в виде этажероч-ных, книжных, веерных и т. п. конструкций.

1.5. Конструктивная база

РЭА З !! 4 поколений - набор микросхем (практически без дополнительных дискретных элементов), имеющих степень интеграции ... 3 ... 4(10 ... 10* элементов в одном корпусе). Схемотехника узла и, в основном, блока - в руках разработчика ИС. Радиоинженер определяет схемотехнику только на уровне аппарата и системы в целом. Конструктивно выполнение аналогично РЭА 2 и 3 поколений с жесткой унификацией размерно-параметрических рядов по классам изделий.

РЭА 5 поколения - функциональная или системная микроэлектроника, когда в одном корпусе ИС может быть свыше 10 элементов. Схемотехника блока и, в основном, аппарата - в руках разработчика ИС. Радиоинженер определяет только системотехнику сложной системы. Конструктивное выполнение определяется либо -в каждом частном случае (например, ЭКВМ, в которой составными элементами являются БИС, клавиатура, индикатор и корпус), либо для унифицированных размерно-параметрических рядов несущих конструкций широкого профиля.

При дальнейшем повышении степени интеграции и повышении плотности компоновки ИС в РЭА необходимо в каждом случае учитывать выпуск изделия (массовость) и возможную стоимость его, выбирать рациональную степень интеграции в ИС (чем она выше, тем больше будет типоразмеров ИС и затруднительнее выпуск), рассчитывать на ранних стадиях проектирования тепловые режимы РЭА (чем выше плотность компоновки ИС в РЭА, тем больше объем, сложность и энергопотребление систем обеспечения тепловых режимов), предусматривать новое технологиче- ское оснащение для выполнения соединений на разных уровнях (число точек соединений может доходить до 10 ... 10 )

1.5. КОНСТРУКТИВНАЯ БАЗА [2...5]

Конструктивной базой называют совокупность механических элементов конструкции РЭА, обеспечивающих механическую прочность и защиту от дестабилизирующих воздей-

ствий, а также механическое управление РЭА. Так же как и для элементной базы в конструктивной базе принято различать иерархические уровни от низшего в виде. печатной платы или панели (которые могут быть не только конструктивным элементом, но h полем электрических соединений) до сложных размерно-параметрических рядов корпусов изделий.

Механические устройства управления выполняются в виде кнопок, рычагов (головок тумблеров) и ручек, с помощью Которых обеспечивается плавное или скачкообразное вращательное и поступательное перемещение рабочих органов регуляторов (резисторов, конденсаторов и т п.). В ряде случаев механические устройства управления выполняются в виде ножных педалей.

Электромеханические устройства служат для электрического управления механизмами РЭА и для повышения их динамичности. Включают в себя электродвигатели различных типов, сельсины, электромагнитные муфты И т. п. устройства, используемые в механизмах настройки, антенных приводах, механизмах протяжки, знакопечатающих и др.

Механизмы применяют для механического перемещения рабочих элементов устройств настройки и других отсчетных приспособлений, облучателей и антенных зеркал, дисковых и пленочных носителей информации, механических устройств ввода и вывода. Очень часто включают в себя разнообразные электромеханические устройства.

Несущие конструкции предназначены для механического закрепления, защиты и обеспечения доступности схемных элементов при сборке и эксплуатации РЭА. Выполняются в виде шкафов, кожухов, блоков, плат, специальных направляющих и т. п. устройств. Нередко выполняются в виде модулированных элементов, являющихся основой размерно-параметрических типовых рядов изделий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Брон О. Б. Электромагнитное поле как вид материи. - M.i ГЭИ, 1962.