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第一篇 系统可靠性设计与分析 1

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 设计思想的转变 4

1.3 进行可靠性设计与分析应明确及注意的一些问题 7

1.3.1 可靠性定量要求和定性要求 7

1.3.2 产品的寿命剖面和任务剖面 10

1.3.3 贯彻法规、实施标准，把可靠性设计纳入规范化途径 12

1.4 系统可靠性设计与分析的主要内容 14

第2章 武器装备的可靠性参数及指标 15

2.1 可靠性及其度量 15

2.1.1 产品的可靠性 15

2.1.2 可靠度函数及累积故障分布函数 16

2.1.3 故障率 21

2.1.4 平均故障前时间与平均故障间隔时间 27

2.2 常用的一些可靠性参数及其分类 30

2.2.1 常用的一些可靠性参数 30

2.2.2 参数的不同分类 33

2.3 可靠性参数与指标的特点 34

2.4.1 参数选择的依据 35

2.4 参数选择和指标确定的依据和要求 35

2.4.2 指标确定的依据 36

2.4.3 参数、指标确定的程序 36

2.5 参数及其量值的转换 37

2.5.1 参数及其量值转换模型 37

2.6 国外若干武器装备的可靠性参数和指标 40

2.6.1 军用飞机 40

2.5.2 保证参数量值转换正确性的基本要素 40

2.6.2 导弹、运载火箭、卫星 41

2.6.3 坦克、车辆 43

2.6.4 舰船 44

第3章 系统可靠性模型的建立、可靠性预计和分配 46

3.1 可靠性模型的建立 46

3.1.1 概述 46

3.1.2 几种典型的可靠性模型 49

3.1.3 基本可靠性模型和任务可靠性模型 71

3.1.4 建立系统可靠性模型的程序 73

3.1.5 选择可靠性模型的原则 76

3.2 系统可靠性预计 78

3.2.1 概述 78

3.2.2 基本可靠性预计和任务可靠性预计 79

3.2.3 系统可靠性预计的一般方法 80

3.2.4 电子、电器设备特殊的可靠性预计方法 93

3.2.5 机械产品特殊的可靠性预计方法 100

3.2.6 保证可靠性预计正确性的要素 103

3.2.8 进行可靠性预计时的注意事项 105

3.2.7 研制阶段不同时期可靠性预计方法的选取 105

3.3 系统可靠性分配 106

3.3.1 概述 106

3.3.2 提高可靠性分配合理性和可行性的准则 108

3.3.3 无约束条件的系统可靠性分配方法 109

3.3.4 可靠度的再分配法 127

3.3.5 有约束条件的系统可靠性分配方法 129

3.3.6 研制阶段不同时期可靠性分配方法的选择 132

3.3.7 进行可靠性分配时的注意事项 133

4.1.1 概述 135

4.1 故障模式影响及危害性分析 135

第4章 故障模式影响及危害性分析和故障树分析 135

4.1.2 故障模式影响分析 137

4.1.3 危害性分析 144

4.1.4 确定重要件和关键件 149

4.1.5 进行FMEA、FMECA应注意的问题 150

4.1.6民应用实例 153

4.2 故障树分析 159

4.2.1 概述 159

4.2.2 故障树的建造与数学描述 162

4.2.3 故障树的定性分析 170

4.2.4 故障树的定量计算 174

4.2.5 重要度分析 179

4.2.6 进行FTA时应注意的问题 183

4.2.7 应用实例 183

第5章 可靠性设计方法 191

5.1 概述 191

5.2 制定和贯彻可靠性设计准则 192

5.2.1 为什么要制定可靠性设计准则 192

5.2.3 怎样制定可靠性设计准则 193

5.2.2 什么是可靠性设计准则 193

5.2.4 可靠性设计准则是各种工程经验、教训的总结 194

5.2.5 产品可靠性设计准则编制的主要内容 195

5.2.6 如何贯彻可靠性设计准则 195

5.3 元器件、零部件的控制 196

5.3.1 概述 196

5.3.2 制定元器件大纲 196

5.3.3 电子元器件的选用与管理 201

5.4.2 降额等级 206

5.4.1 概述 206

5.4 降额设计 206

5.4.3 降额准则 207

5.5 简化设计 215

5.6 余度技术 216

5.6.1 概述 216

5.6.2 余度技术分类及其适用性 217

5.6.3 余度设计方法 221

5.7 耐环境设计 225

5.7.1 环境条件对产品可靠性的影响 225

5.7.2 耐环境设计 232

5.8 热设计 240

5.8.1 概述 240

5.8.2 散热的基本方式 241

5.8.3 最常用的几种冷却方法 241

5.8.4 热设计的基本方法 243

5.9 非电子产品可靠性设计 252

5.9.1 概述 252

5.9.2 概率设计方法 255

5.9.3 疲劳设计方法 262

5.9.4 耗损型故障模型分析法 264

5.10 确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输及维修对可靠性的影响 268

5.10.1 概述 268

5.10.2 后勤阶段各种因素对可靠性的影响 270

5.10.3 包装设计示例 273

5.10.4 确定定期现场检查的实例 275

5.11 健壮设计 278

5.11.1 概述 278

5.11.2 质量功能展开 279

5.11.3 三次设计 286

5.11.4 小结 294

5.12 潜在通路分析 295

5.12.1 概述 295

5.12.2 潜在通路的特点及产生原因 296

5.12.3 潜在通路的主要表现形式 297

5.12.4 SCA分析法 299

5.12.5 SCA分析法的特点 301

5.13.1 概述 302

5.13 软件可靠性 302

5.13.2 软件可靠性的基本概念 304

5.13.3 软件可靠性的常用指标 307

5.13.4 提高软件可靠性的途径 310

5.14 容错技术 316

5.14.1 概述 316

5.14.2 容错过程 316

5.14.3 容错技术实现的主要方法 318

第6章 概述 321

6.1 控制电子元器件选择和使用的重要性 321

第二篇 电子元器件的选择和应用 321

6.2 国内外控制元器件的措施 323

6.2.1 国外控制元器件的措施 323

6.2.2 国内控制元器件的措施 328

6.3 本篇内容简介 334

第7章 半导体分立器件的选择与应用 336

7.1 半导体分立器件选择的一般要求 336

7.1.1 概述 336

7.1.2 选择的一般要求 338

7.2.2 容差设计 340

7.2.3 防过热 340

7.1.3 选择程序 340

7.2.1 降额 340

7.2 半导体分立器件应用的一般要求 340

7.2.4 防静电 341

7.2.5 防瞬态过载 343

7.2.6 防寄生耦合 343

7.2.7 防干扰 344

7.3.2 二极管类型的选择 345

7.3.1 二极管的分类 345

7.2.8 保证电性能 345

7.3 二极管的分类和类型选择 345

7.4 开关二极管 346

7.4.1 分类 346

7.4.2 主要应用的场合 346

7.4.3 降额 347

7.5 整流二极管 347

7.6 电压调整二极管 348

7.7 电压基准二极管 348

7.7.1 特点及主要应用场合 348

7.7.2 降额 349

7.8 电流调整二极管 349

7.9 变容二极管 349

7.9.1 特点 349

7.9.2 主要应用的场合 349

7.10.2 主要应用的场合 350

7.10.3 电特性 350

7.10 瞬变电压抑制二极管 350

7.10.1 特点 350

7.11 光电二极管 351

7.11.1 特点 351

7.11.2 主要应用的场合 352

7.11.3 降额 352

7.12.2 肖特基势垒二极管 353

7.12.3 阶跃恢复二极管 353

7.12.1 分类 353

7.12 微波二极管 353

7.12.4 PLN二极管 354

7.12.5 体效应二极管(耿氏二极管) 355

7.12.6 雪崩二极管 355

7.13 晶体管的分类及类型选择 356

7.13.1 晶体管的分类 356

7.13.2 晶体管的类型选择 356

7.14 小功率晶体管(包括小信号放大、开关、斩波等) 357

7.14.1 特点和主要应用的场合 357

7.14.2 电特性 357

7.15.2 电特性及二次击穿 360

7.15.1 特点和主要应用场合 360

7.15 功率晶体管 360

7.15.3 降额 362

7.15.4 热设计 362

7.16 场效应晶体管 362

7.16.1 特点 362

7.16.2 主要应用的场合 363

7.17 闸流晶体管 364

7.17.1 特点 364

7.18.1 特点 365

7.18 光敏晶体管和光电耦合器 365

7.17.2 主要应用的场合 365

7.18.2 主要应用的场合 366

7.18.3 降额 366

7.19 微波晶体管 366

7.20 微波双极晶体管 366

7.20.1 特点及分类 366

7.20.2 微波低噪声双极晶体管 367

7.20.3 微波功率双极晶体管 367

7.21.1 概述 368

7.21 微波场效应管 368

7.21.3 微波低噪声场效应晶体管 369

7.21.4 微波功率场效应晶体管 369

7.21.2 分类 369

7.22 新型微波晶体管(近年来发展起来) 370

7.22.1 双栅场效应晶体管 370

7.22.2 高电子迁移率晶体管 370

8.1 微电路选择的一般要求 371

8.1.1 概述 371

第8章 微电路的选择和应用 371

8.1.2 微电路的选择 375

8.2 微电路应用的一般要求 379

8.2.1 降额 379

8.2.2 容差设计 380

8.2.3 热设计 380

8.2.4 防静电 380

8.2.5 防瞬态过载 380

8.2.8 局部辐射屏蔽 381

8.2.7 防干扰 381

8.2.6 防寄生耦合 381

8.2.9 电性能保证 382

8.3 数字微电路选择的一般要求 382

8.3.1 数字微电路概述 382

8.3.2 数字微电路的速度选择 386

8.4 CMOS数字微电路 387

8.4.1 选择指南 387

8.4.2 应用指南 388

8.5.1 选择指南 390

8.5 TTL数字微电路 390

8.5.2 应用指南 391

8.6 模拟微电路的选择和应用 391

8.6.1 模拟微电路概述 391

8.6.2 运算放大器 392

8.6.3 线性放大器 396

8.6.4 非线性电路 398

8.6.5 稳压器 401

8.7.2 数／模转换器 403

8.7.1 接口微电路概述 403

8.7 接口微电路的选择和应用 403

8.7.3 模／数转换器 405

8.7.4 V／F、F／V转换器 407

8.7.5 电平转换器 407

8.7.6 电压比较器 408

8.7.7 线电路 410

8.7.8 驱动器 412

8.8.1 微型计算机与存储器微电路概述 413

8.8 微型计算机与存储器微电路的选择和应用 413

8.8.2 微型计算机系统总体设计 415

8.8.3 微处理器和微控制器 416

8.8.4 存储器 417

8.8.5 外围接口 418

8.9 混合微电路的选择和应用 418

8.9.1 概述 418

8.9.2 混合微电路特点 419

8.9.3 混合微电路质量等级 420

8.9.4 混合微电路的选择 422

8.9.5 混合微电路的应用指南 423

第9章 电阻器、电容器的选择和应用 424

9.1 电阻器的选择 424

9.1.1 概述 424

9.1.2 电阻器的选择 424

9.1.3 各种电阻器的特点及主要选用场合 425

9.2 电阻器的应用 426

9.2.1 电阻器的安装 426

9.2.4 脉冲峰值电压 427

9.2.3 防静电 427

9.2.2 降额 427

9.2.5 辅助绝缘 428

9.3 电容器的选择 428

9.3.1 概述 428

9.3.2 电容器的选择 428

9.3.3 各种电容器的特点及主要应用场合 429

9.4 电容器的应用 432

10.1 概述 434

10.1.1 筛选的目的 434

第10章 电子元器件的筛选 434

10.1.2 试验项目有无破坏性的确定 435

10.1.3 二次筛选 437

10.2 各项试验方法和试验技术简介 439

10.2.1 老炼 439

10.2.2 PDA控制 444

10.2.3 高温存储简介 447

10.2.4 离心(恒定加速度)试验简介 448

10.2.5 检漏简介 449

10.2.7 颗粒碰撞噪声检测(PIND)简介 451

10.2.6 温度循环简介 451

10.2.8 目检简介 453

10.2.9 筛选 453

10.3 筛选顺序确定原则 454

附录 455

附录A 非工作电子元器件及设备的可靠性预计 455

附录B 武器装备可靠性设计准则(示例) 462

附录C 设备可靠性设计准则(示例) 464

参考文献 470