Термином радиоэлектронная аппаратура (РЭА) называют устройства или совокупность устройств, в которых используются полупроводниковые, электронные, газоразрядные и им аналогичные приборы.

Непременными изделиями любого устройства являются элементы. Часть этих элементов является составной частью конструкции устройства и предназначается для различных механических соединений, передачи и направления движений - различные оси и валы, колеса и шестерни, подшипники, скобы, планки и т. п. Их называют конструктивными элементами или деталями.

Другая часть элементов сочетает выполнение механических операций с электрическими. Это - различные переключатели, реле, электродвигатели, штепсельные разъемы и аналогичные им электромеханические элементы. Они по существу являются деталями точной механики и их называют вспомогательными элементами.

И, наконец, третья часть элементов, особенно многочисленная и характерная для РЭА, образует электрическую схему. Согласно ГОСТ 2.701-68 их называют элементами схемы. К ним относят резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и различные полупроводниковые и электронные приборы. Такие элементы могут иметь достаточно сложное устройство, но не допускают разделения на части, имеющие самостоятельное функциональное назначение.

Наибольшее применение в РЭА находят резисторы, конденсаторы и некоторые моточные изделия. Их называют элементами (радиокомпонентами) общего применения. Можно указать, что на один усилительный прибор (напри-

мер, транзистор) в среднем приходится от 4 до 25 резисторов, от 2 до 15 конденсаторов и до 3-5 различных моточных изделий. Поэтому мировое производство резисторов и конденсаторов составляет миллиарды штук в год. В меньших количествах применяются конструктивно более сложные изделия - различные колебательные контуры и фильтры, называемые специальными элементами.

Элементы общего применения являются изделиями массового производства, поэтому они подверглись достаточно широкой нормализации и стандартизации. Стандартами и нормами установлены технико-экономические и качественные показатели, параметры и размеры. Такие элементы называют типовыми. Выбор типовых элементов производится по параметрам и характеристикам, которые описывают их свойства как при нормальных условиях эксплуатации, так и при различных воздействиях (климатических, механических и др.).

Специальные элементы широкой нормализации и стандартизации не подверглись, а поэтому проектируются применительно к требованиям электрической схемы и конструкции конкретного устройства и условиям его эксплуатации.

Основными электрическими параметрами являются: номинальное значение величины, характерной для данного элемента (сопротивление резисторов, емкость конденсаторов, индуктивность катушек и т. п.) и пределы допускаемых отклонений; параметры, характеризующие электрическую прочность и способность длительно выдерживать электрическую нагрузку; параметры, характеризующие потери, стабильность и надежность.

Численные значения параметров типовых элементов устанавливаются рядами предпочтительных чисел, т. е. (с известным приближением) десятичными рядами геометрических прогрессий, первый член которых равен единице, а знаменатель q определяет количество номинальных значений в десятичном (от 1 до 10) интервале [1-12]. Любой член такой прогрессии равен:

Здесь N - номер искомого члена.

Для номинальных значений параметров типовых элементов схем наиболее употребительны ряды предпочтительных чисел, которым присвоены обозначения Е6, Е12, Е24 и т. д. Знаменатели этих рядов соответственно будут:

<7з = уТ0=1,47; fe=>T0=l,21; q = YTO=\,l.

Численные значения размеров и некоторых других пяпяметоов обычно соответствуют рядам предпочтительных чисел, обозначаемых R5, R\0, R20 и RAO (ГОСТ 8032-56). Знаменатели этих рядов соответственно будут:

<7, = /Т0=1.6; <7io = fTO=l,25; q,o = VTO = 1,12; g, = *-T0=l,06.

Использование рядов предпочтительных чисел сокращает количество номиналов, уменьшает число типоразмеров элементов и удешевляет производство.

Рассмотрим наиболее общие параметры элементов схем.

Номинальная величина. Номинальная величина типовых элементов устанавливается соответствующими ГОСТ и указывается в маркировке. Ее значения чаще всего определяются рядами Е6, Е12 и Е24.

Допускаемое отклонение. Допускаемое отклонение фактической величины от номинальной определяется допуском, или классом точности. Наиболее употребительны следующие классы точности: класс I - с наибольшим допускаемым отклонением ±5%; класс II - ±10% и класс III ±20%. Однако имеются как более высокие, так и более низкие классы точности.

Способность элемента выдерживать электрические нагрузки характеризуется электрической прочностью и номинальной мощностью.

Электрическая прочность элемента характеризуется номинальным напряжением, т. е. таким максимальным напряжением, под которым при нормальных условиях элемент может находиться в течение гарантированного срока службы. Если по эксплуатационным условиям, например для повышения надежности, напряжение должно быть снижено, то такое напряжение называют рабочим или допускаемым.

Для большинства типов элементов указывается номинальное напряжение постоянного тока. Допускаемое напряжение переменного тока меньше номинального напряжения постоянного тока.

Электрическая прочность при перенапряжениях характеризуется: испытательным напряжением, т. е. таким максимальным напряжением, под которым деталь может находиться небольшой промежуток времени, например несколько секунд; пробивным - таким мини-

мальным напряжением, при котором наступает пробой изоляции.

Номинальной мощностью называют максимально допустимую мощность, которую элемент может рассеивать в течение гарантированного срока службы при непрерывной электрической нагрузке и определенных условиях окружающей среды - температуры, влажности и атмосферном давлении и условии, что напряжение на элементе не превышает максимально допустимого.

Номинальная мощность определяется допускаемой температурой перегрева элемента над окружающей средой. При нагрузке элемента мощностью, большей, чем номинальная, происходит значительный перегрев и как следствие недопустимое изменение его параметров. Поэтому при повышенных температурах окружающей среды, а также в целях повышения надежности нагрузку на элемент стремятся уменьшить; соответствующую мощность называют допускаемой.

Свойства элементов РЭА связаны с состоянием окружающей среды - ее температурой, влажностью, атмосферным давлением [1-П] и с воздействием механических нагрузок, возникающих при вибрациях и ударах. Большое влияние на работу элементов могут оказать такие факторы, как солнечное излучение и различные виды радиационных излучений [1-32], пыль и песок, газы, влага и различные биологические факторы. Под их влиянием могут возникнуть как обратимые, так и необратимые изменения параметров, т. е. изменения с остаточными явлениями. Обычно указываются относительное изменение основного параметра под воздействием того или иного фактора, а также предельные значения воздействий, не вызывающие недопустимых остаточных явлений и изменений каких-либо свойств. Так, например, воздействие температуры характеризуется температурным коэффициентом, т. е. относительным изменением номинальной величины, приходящимся на ГС изменения температуры, и диапазоном допустимых (или рабочих) температур; воздействие влажности - коэффициентом влагостойкости, т. е. относительным изменением номинальной величины после определенного воздействия влажности, предельным значением и продолжительностью этого воздействия и т. д.

Нормальными условиями эксплуатации принято считать условия, при которых температура окружающего воздуха составляет +15 -i- -f25° С, влажность 45-75% и атмосфер-

ное давление 8,6-10*10,6-10* Па (650-800 мм рт. ст.), отсутств>ют агрессивные газы, испарения соли и примеси пыли а также нет радиационных и механических воздействий. В элементах РЭА, устанавливаемых на подвижных объектах - ракетах, самолетах, автомобилях и т.п., под влиянием вибраций и ударов возникают механические усилия, создающие напряжения и деформации в деталях конструкции, а в отдельных случаях вызывающие их перемещение и даже разрушение. Следствием этого являются обратимые и необратимые изменения, происходящие в элементах РЭА.

Величина механических усилий F пропорциональна массе элемента т и возникающему ускорению /:

F = mj.

Ускорения вызывают кажущееся увеличение массы изделия во столько раз, во сколько они (ускорения) больше величины ускорения силы тяжести Земли (g - 981 см/с). Возникающая при этом перегрузка будет равна:

п = j/g-

Здесь j н g должны быть выражены в одинаковых единицах, например в см/с.

При вибрации, если она вызвана внешней гармонической возбуждающей силой с частотой и и амплитудой Ат, возникающее ускорение будет равно:

/ = о)М .

Следовательно, величина вибрационной перегрузки, выраженная в единицах g, будет равна:

где Ат измеряется в мм, а / - в Гц.

Конструкция элементов РЭА характеризуется виброустойчивостью и вибропрочностью.

Виброустойчивость определяет степень чувствительности элемента к динамическим нагрузкам. Она характеризуется значениями амплитуд ускорений и частот вибрации, при которых не нарушается нормальное функционирование элемента.

Внбропрочность определяет способность элемента выдерживать без разрушения длительные вибра-