Практическое занятие № 3
Тема занятия: «Общетехнические системы и комплексы Государственных стандартов»
Цель практического занятия:
1 Ознакомиться с системами и комплексами госстандартов
2 Изучить общие требования к текстовым документам ГОСТ 2.105-95
ГОСТ 2.106-96
3 Научиться пользоваться нормативными документами
1 Порядок выполнения 1.1 Изучение систем и комплексов стандартов ГОСТР 22.
1.2 Выполнить работу по оформлению документации по ГОСТ 2.105-95
ГОСТ2.106-96 1.3 Работа с нормативной документацией. Краткая аннотация стандарта. 1.4 Вывод о проделанной работе
2 Ход работы
2.1 Комплекс стандартов единой системы технологической документации (ЕСТД).
Разработан на основе единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и решает две главные задачи- информационную и организационную.
Основные назначения ЕСТД – установить единые взаимосвязанные правила, нормы и положения по выполнению, оформлению комплектации и обращению, унификации и стандартизации технологического документа.
Внедрение ЕСТД позволяет:
− установить единые унифицированные машинно-ориентированные формы документов;
− создать единую информационную базу при разработке технологических документов и решении соответствующего комплекса инженерно-технических задач;
− установить единые требования и правила по оформлению документов на технологические процессы и операции;
− обеспечить оптимальные условия при передаче технологической документации;
− создать предпосылки по снижению трудоемкости инженерно- технических работ;
− обеспечить взаимосвязи с другими общетехническими системами стандартов (СРПП,ЕСКД,ГСС,ССБТ, и др.).
Внедрение этого комплекса стандартов позволяет предприятиям и организациям устанавливать единый порядок разработки и оформления технологической документации, уделять больше внимания совершенствованию технологических процессов, внедрению новой техники, повышению эффективности производства и качества и продукции.
2.2 Оформление документации по ГОСТ 2.105-95 и ГОСТ 2.106-96.
2.2.1 Транзистор (от англ. transfеr — переносить и резистор), полупроводниковый прибор для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, выполненный на основе монокристаллического полупроводника (преимущественно Si или Ge), содержащего не менее трех областей с различной — электронной (n) и дырочной (p) — проводимостью. Изобретен в 1948 американцами У. Шокли, У. Браттейном и Дж. Бардином. По физической структуре и механизму управления током различают транзисторы биполярные (чаще называют просто транзисторами) и униполярные (чаще называют полевыми транзисторами). Во-первых, содержащих два или более электронно-дырочных перехода, носителями заряда служат как электроны, так и дырки, во-вторых — либо электроны, либо дырки. Термин «транзистор» нередко используют для обозначения портативных радиовещательных приемников на полупроводниковых приборах.
Физической основой работы МДП транзистора является эффект поля, который состоит в изменении концентрации свободных носителей заряда в приповерхностной области полупроводника под действием внешнего электрического поля.
Рисунок 2.1- Зонная диаграмма МДП-структуры.
а) обогащение, Vg>0, s>0; б) обеднение, Vg<0, s<0,| s|<| 0|; в) инверсия, Vg<<0, s<0,|0|<| s|<|20| -слабая инверсия,|s|>|20|-сильная инверсия.
Ток в канале МДП-транзистора, изготовленного на подложке n-типа, обусловлен свободными дырками, концентрация которых r. Электрическое поле Еy обсловлено напряжением между стоком и истоком Vd. Согласно закону Ома плотность тока канала:
; (2.1)
где q-заряд электрона, m p-подвижность и p(x)-концентрация дырок в канале,. Проинтегрируем (1) по ширине Z и глубине Х канала. Тогда интеграл в левой части (1) дает полный ток канала Id, а для правой получим:
; (2.2)
Величина подинтегралом - есть полный заряд дырок Qp в канале на единицу площади. Тогда:
Id= Wm pQp * dV/dy; (2.3)
Найдем величину заряда дырок Qp. Запишем уравнение электронейтральности для зарядов на единицу площади в виде:
Qм = Qох + Qp + QB; (2.4)
Рисунок 2.2 - Схема МОП-транзистора. Vd=0, Vg<0.
Основными элементами конструкции МДП-транзистора являются:1) две сильно легированные области противоположного с подложкой типа проводимости, сток и исток; 2)диэлектрический слой, отделяющий металлический электрод, затвор, от полупроводниковой подложкии лежащий над активной областью транзистора, инверсионным каналом, соединяющим сток и исток.
Традиционная структура МОП-транзистора обеспечила снижение длины затвора от 10 мкм в 70-х годах до 0,06 мкм в настоящее время путём простого масштабирования, то есть уменьшением длины затвора, толщины диэлектрика и глубины залегания p-n-переходов. Однако переход проектных норм через границу 130 нм в рамках традиционной конструкции наталкивается на физические ограничения. Таким образом, транзисторы для технологий XXI века должны иметь иную структуру и использовать новые материалы для подзатворного диэлектрика.
С уменьшением геометрических размеров транзисторов снижается площадь кристалла, уменьшаются паразитные ёмкости, улучшается быстродействие и снижается энергопотребление СБИС. За последние 30 лет длина затвора МОП-транзистора уменьшилась в 200 раз (с 10 мкм в начале 70-х годов до 60 нм в наши дни). В настоящее время коммерчески доступной является технология с минимальными горизонтальными размерами элементов 0,13 мкм, позволившая реализовать массовое производство микропроцессоров Intel Pentium 4 с тактовой частотой более 2,5 ГГц на МОП-транзисторах с длиной канала 60 нм и толщиной подзатворного окисла 1,5 нм [1]. В соответствии с прогнозами Ассоциации предприятий полупроводниковой индустрии NTRS, минимальные размеры элементов будут продолжать быстро уменьшаться и к 2012 году достигнут 50 нм.
Каждый технологический шаг в направлении уменьшения размеров сопряжён с ростом проблем конструирования и производства, которые приходится решать для обеспечения теоретически прогнозируемых характеристик транзистора. Любое улучшение одних параметров приводит к ухудшению других, причём с уменьшением размеров взаимное влияние параметров становится всё более сильным.
С ростом степени интеграции СБИС и систем на кристалле увеличивается доля чипов, содержащих аналоговые блоки, которые обеспечивают взаимодействие с окружающим миром, необходимое для крупных и функционально законченных систем. К транзисторам для аналоговых и цифровых применений предъявляются противоречивые требования. Для цифровых СБИС пороговое напряжение нельзя снижать неограниченно, поскольку при этом увеличивается подпороговый ток, который определяет потребление энергии СБИС в неактивном состоянии. Верхний предел порогового напряжения ограничивается четвертью от напряжения питания, которое стараются снизить для уменьшения потребляемой мощности. Однако для аналоговых схем идеальным является нулевое пороговое напряжение Vt = 0, что увеличивает динамический диапазон аналоговой схемы, определяемый разностью между напряжением на затворе и Vt, то есть (Vgs – Vt).
Особыми требованиями к "аналоговым" транзисторам являются также повышенная нагрузочная способность (ток стока в режиме насыщения), линейность и малые нелинейные искажения на малом сигнале. Для дифференциальных каскадов и токового зеркала важна согласованность характеристик транзисторов.
Основными проблемами микроминиатюризации МОП-транзисторов являются туннелирование через затвор, инжекция горячих носителей в окисел, прокол между истоком и стоком, утечки в подпороговой области, уменьшение подвижности носителей в канале, увеличение последовательного сопротивления между истоком и стоком, обеспечение запаса между пороговым напряжением и напряжением питания. Транзистор должен иметь слабую зависимость порогового напряжения от напряжения на стоке, от длины и ширины канала, а также большую передаточную проводимость, большое выходное сопротивление, малое сопротивления областей истока и стока и большую нагрузочную способность. Емкости затвора и p-n-переходов должны быть минимальны. Разброс параметров техпроцесса, который растёт с уменьшением размеров транзистора, не должен снижать процент выхода годных кристаллов.
2.3 Краткая аннотация стандарта. Работа с нормативными документами.
ГОСТ 12.2.040-79. «Гидроприводы объемные и смазочные системы.»
Система стандартов безопасности труда. Общие положения.
Настоящий стандарт распространяется на объемные гидроприводы и смазочные системы производственного оборудования, на стенды для их испытаний, а также устройства, входящие в их состав и устанавливает общие требования к их конструкции; требования к основным элементам конструкции; требования к органам управления; требования к средствам защиты, входящим в конструкции; методы контроля выполнения требований безопасности.
Системы и устройства должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003 и настоящего стандарта.
Уровни звуковой мощности устройств не должны превышать значений приведенных в приложении 2.
Предельные значения шумовых характеристик систем и устройств, которые не приведены в обязательном приложении, должны быть установлены в стандартах или технических условиях на системы и устройства конкретных типов.
На гидроцилиндры, гидроаппаратуру и смазочную аппаратуру, смазочные нагнетатели с ручным приводом, гидроёмкости и смазочные емкости, гидролинии и смазочные линии, кондиционеры рабочей жидкости и кондиционеры смазочного материала нормы шума не устанавливают.
Нормы вибрации систем и устройств - по ГОСТ 12.1.012.
Направление перемещения органов управления должно соответствовать требованиям ГОСТ 9146.Конструкция устройств управления должна исключить самопроизвольное включение гидропривода под действием их собственного веса или вибрации. Открытые движущиеся части систем и устройств, расположенные на высоте до 2,5 м от уровня площадки обслуживания, должны быть закрыты сплошным или сетчатым ограждением со стороной ячеек не более 10 мм, за исключением мест, ограждение которых не допускается их функциональным назначением (например, шток гидроцилиндра протяженного станка).Системы должны иметь предохранительные клапаны или другие устройства, предохраняющие от повышения давления в системе выше значения, установленного в стандартах или технических условиях на системы конкретных типов. Конструкцией регулирующих гидроаппаратов и регулирующих смазочных аппаратов должна быть предусмотрена возможность их опломбирования или запирания регулирующих элементов встроенным замком.
Если снижение давления в системе может создать опасность для работающих или вызвать аварию машины, в состав которой входит система, то должна быть предусмотрена блокировка, останавливающая машину при снижении давления ниже значения, установленного в стандартах или технических условиях на систему конкретного типа.
При этом, не должны отключаться такие устройства, перерыв в работе которых связан с возможностью травмирования работающих (зажимные, тормозные устройства и т. п.).
Системы должны быть снабжены манометрами или другими устройствами для контроля и регистрации давления либо иметь места для их подключения.
На шкале или корпусе манометра, постоянно показывающего давление в одной точке системы, должна быть нанесена красная метка, соответствующая наибольшему или наименьшему допускаемому давлению в этой точке.
Выполнение требований безопасности следует контролировать: при проверке конструкторской документации на системы и устройства; на стадии разработки конструкторской документации; на опытном образце изделия - при предварительных и приемочных испытаниях; на изделиях серийного и массового производства - при периодических и типовых испытаниях.
Метод измерения вибрации должен соответствовать ГОСТ 12.1.012 и ГОСТ 17108.
2.4 Вывод о проделанной работе: изучила единую систему технологической документации, выполнила работу по оформлению документации, провела работу с нормативной документацией и написала краткую аннотацию стандарта ГОСТ 12.2.040-79 «Гидроприводы объемные и смазочные системы».
 |
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 43 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Сокращенное название школы | | | По дисциплине: «Системы управления автоматизированным электроприводом» |