ГОСТ Р 70292-2022
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Системы автоматизированного проектирования электроники
ПОДСИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СОЗДАНИЯ КАРТ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ
Electronics automated design systems. Subsystem for automated creation of maps of operating modes of the electronic component base
ОКС 31.020
29.100.01
Дата введения 2022-10-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт "АСОНИКА" (ООО "НИИ "АСОНИКА")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 165 "Системы автоматизированного проектирования электроники"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 августа 2022 г. N 784-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
Причиной разработки стандарта является необходимость автоматизированного создания карт рабочих режимов (КРР) электронной компонентной базы (ЭКБ) на ранних этапах проектирования электронной аппаратуры (ЭА) на основе математического моделирования и виртуальных испытаний ЭКБ и ЭА на внешние воздействующие факторы (ВВФ) для снижения затрат на разработку, производство и обслуживание за счет повышения качества разработок.
Стандарт распространяется на КРР ЭКБ в составе ЭА. Его целями являются автоматизация создания КРР ЭКБ с применением математического моделирования и виртуальных испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ на ранних этапах проектирования, снижение затрат на разработку, производство и обслуживание за счет повышения качества разработок.
Применение математического моделирования и виртуальных испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при создании КРР ЭКБ на ранних этапах проектирования до изготовления опытного образца позволит избежать отказов ЭКБ и ЭА или значительно сократить их на этапе испытаний опытного образца, сокращая тем самым количество испытаний опытного образца, возможные итерации по доработке схем и конструкций, затраты на разработку ЭКБ и ЭА при одновременном повышении качества и надежности, в том числе в критических режимах работы, делая ЭКБ и ЭА конкурентоспособными на отечественном и международном рынке [1]-[3].
Использование при создании КРР ЭКБ натурных испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ невозможно, так как КРР создаются еще до изготовления опытного образца. Виртуализация испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при создании КРР ЭКБ является безальтернативной. Без применения математического моделирования нельзя определить параметры "В схеме", которые должны сравниваться с параметрами "По НТД". Такое сравнение является информативным, так как благодаря ему на этапе проектирования отслеживается большинство возможных отказов ЭКБ и ЭА по электрическим, тепловым и механическим характеристикам, и эффективным, так как из-за недоработок проектирования ЭКБ и ЭА, вскрытых уже путем натурных испытаний, возможно множество итераций: доработка проекта - испытания опытного образца - доработка проекта и т.д., что значительно увеличивает сроки и стоимость разработки.
Настоящий стандарт определяет требования к подсистеме автоматизированного создания КРР ЭКБ в составе ЭА на основе математического моделирования и виртуальных испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при проектировании.
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт предназначен для применения предприятиями промышленности и организациями при использовании цифровых двойников электроники и CALS-технологий на ранних этапах проектирования, изготовления и испытаний ЭКБ и ЭА, а также на всех последующих этапах жизненного цикла ЭКБ и ЭА.
Подсистема автоматизированного создания КРР ЭКБ на ранних этапах проектирования ЭА по результатам математического моделирования ЭКБ и ЭА на ВВФ применяется на ранних этапах проектирования ЭА следующего назначения: промышленная, для энергетики, для оборонно-промышленного комплекса, для аэрокосмической отрасли, для судостроения, медицинская, автомобильная, для навигации и радиолокации, потребительская, для фискального и торгового оборудования, для связи (телекоммуникации), для вычислительной техники, для автоматизации и интеллектуального управления, для систем безопасности, для светотехники, для автоматизированного транспорта и движущейся робототехники.
ЭА состоит из электронных шкафов и блоков, печатных узлов и ЭКБ (микросхем, транзисторов, резисторов и т.д.).
На ЭКБ и ЭА оказывают влияние внешние дестабилизирующие факторы - электрические, тепловые, механические, климатические, биологические, радиационные, электромагнитные, специальных сред и термические. Внешние дестабилизирующие факторы могут приводить к несоответствиям ЭКБ и ЭА требованиям к их прочности и устойчивости к ВВФ. Настоящий стандарт устанавливает основные положения технологии, позволяющей создавать КРР ЭКБ на основе математического моделирования и виртуализации испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при проектировании.
1.2 Составление КРР должно осуществляться на ранних этапах проектирования ЭА посредством проведения математического моделирования и виртуализации испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при проектировании. Электрические характеристики ЭКБ определяются путем расчетов по схемам или по результатам инструментальных измерений на макетах.
1.3 Для разработки КРР ЭКБ и ЭА на ВВФ методом математического моделирования (виртуализации испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ) должны применяться аттестованные программные средства, а при необходимости - аттестованные программно-аппаратные средства. Требования к программно-аппаратным средствам устанавливаются по согласованию с заказчиками.
2 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
БД - база данных;
ВВФ - внешние воздействующие факторы;
КРР - карты рабочих режимов;
НТД - нормативно-техническая документация;
ПУ - печатный узел;
ТЗ - техническое задание;
ЭА - электронная аппаратура;
ЭКБ - электронная компонентная база;
ЭРИ - электрорадиоизделие.
3 Общие положения
3.1 Целью разработки настоящего стандарта является установление требований к автоматизированному созданию КРР ЭКБ в составе ЭА путем математического моделирования физического состояния ЭКБ и ЭА при воздействии ВВФ.
Для достижения поставленной цели в стандарте устанавливаются следующие единые требования:
- к технологии автоматизированного создания КРР ЭКБ на основе математического моделирования и виртуализации испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при проектировании;
- к порядку формирования электрических характеристик "В схеме" в КРР;
- к порядку формирования тепловых характеристик "В схеме" в КРР;
- к порядку формирования механических характеристик "В схеме" в КРР;
- к порядку формирования данных "По НТД" в КРР;
- к функциональным характеристикам подсистемы автоматизированного создания КРР ЭКБ на ранних этапах проектирования ЭА по результатам математического моделирования ЭКБ и ЭА на ВВФ;
- к порядку применения методов и программного обеспечения на стадиях проектирования и изготовления, а также удостоверения заказчика в том, что на стадиях конструирования и производства выполнены оценки возможных вариантов схемно-технического построения и конструктивного исполнения ЭКБ и ЭА с точки зрения достижения заданных ТЗ функциональных и эксплуатационных характеристик.
3.2 Осуществляется организация работ по применению технологии автоматизированного создания КРР ЭКБ на основе математического моделирования и виртуализации испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при проектировании.
3.2.1 Разработчики схем ЭА получают и передают все электрические характеристики, необходимые для КРР ЭКБ, работникам подразделения предприятия, на которое возложена обязанность выпуска КРР ЭКБ.
3.2.2 Разработчики конструкций ЭА получают и передают все тепловые и механические характеристики, необходимые для КРР ЭКБ, работникам подразделения предприятия, на которое возложена обязанность выпуска КРР ЭКБ.
3.2.3 Работники подразделения предприятия, на которое возложена обязанность заполнения БД ЭКБ и материалов, регулярно для новой ЭКБ заносят в БД ЭКБ всю информацию, необходимую для создания КРР, содержащуюся в колонках "По НТД", и для математического моделирования и виртуализации испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ при проектировании.
4 Состав и содержание КРР ЭКБ
4.1 После проверки правильности применения ЭКБ в ЭА выводятся данные о результатах оценки номенклатуры, условий эксплуатации, электрических и температурных режимов работы ЭКБ. Эти данные в виде числовых значений параметров, характеризующих фактические и предписанные в НТД на ЭКБ условия их эксплуатации и режимы работы, оформляются в виде КРР. Традиционно в КРР пишется не ЭКБ, а ЭРИ.
4.2 Комплект КРР на сборочную единицу высшей ступени, в которую входят сборочные единицы низших ступеней, включает:
- титульный лист для комплекта карт для оценки правильности применения ЭРИ (шифр сборочной единицы высшей ступени) (форма 1);
- содержание комплекта карт для оценки правильности применения ЭРИ для сборочной единицы высшей ступени (форма 2);
- перечень комплектов карт сборочных единиц низшей ступени (форма 3);
- карту оценки номенклатуры примененных ЭРИ и сведений о соответствии условий их эксплуатации и показателей надежности требованиям НТД (форма 4);
- карту ЭРИ, примененных при механических воздействиях, не соответствующих требованиям НТД на них (форма 5);
- карты режимов работы ЭРИ, входящих непосредственно в состав комплекта КРР (формы 6-92), например соединителей, тумблеров и т.п.
4.3 В комплект КРР на сборочную единицу низшей ступени, не имеющую в своем составе другой сборочной единицы (например, ячейку, типовой элемент замены и т.п.), входят:
- титульный лист для комплекта карт для оценки правильности применения ЭРИ (шифр сборочной единицы низшей ступени) (форма 1а);
- содержание комплекта карт для оценки правильности применения ЭРИ для сборочной единицы низшей ступени (форма 2а);
- карта оценки номенклатуры примененных ЭРИ и сведения о соответствии условий их эксплуатации и показателей надежности требований НТД (форма 4);
- карта ЭРИ, примененных при механических воздействиях, не соответствующих требованиям НТД на них (форма 5);
- карты режимов работы ЭРИ, входящих в состав сборочной единицы (формы 6-92).
4.4 КРР ЭКБ для форм 6-92 имеют следующие наименования:
6 - КРР магнетронов импульсного и непрерывного действия;
7 - КРР магнетронных усилителей импульсного и непрерывного действия;
8 - КРР ламп обратной волны;
9 - КРР отражательных клистронов;
10 - КРР ламп бегущей волны импульсного и непрерывного действия;
11 - КРР пролетных и усилительно-преобразовательных клистронов импульсного и непрерывного действия;
12 - КРР электронно-лучевых параметрических усилителей;
13 - КРР защитных устройств СВЧ;
14 - КРР полупроводниковых СВЧ-диодов;
15 - КРР ВЧ- и СВЧ-транзисторов;
16 - КРР полупроводниковых параметрических усилителей и усилителей на туннельных диодах;
17 - КРР генераторов и усилителей на диодах Ганна;
18 - КРР генераторов шума СВЧ и генераторов на лавинно-пролетных диодах;
19 - КРР приемных и передающих СВЧ;
20 - КРР полупроводниковых фазовращателей, переключателей, аттенюаторов и модуляторов;
21 - КРР ферритовых циркуляторов, вентилей, переключателей и ограничителей;
22 - КРР полупроводниковых генераторов шума;
23 - КРР генераторных и модуляторных ламп;
24 - КРР генераторных коаксиально-волноводных модулей СВЧ на металлокерамических лампах непрерывного режима;
25 - КРР генераторных и усилительных коаксиально-волноводных модулей СВЧ на металлокерамических лампах импульсного режима;
26 - КРР газонаполненных стабилитронов;
