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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