Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЭСЛ
Биполярная (ИЛИ-НЕ)
NМДП
МДП с n-каналом (И-НЕ и ИЛИ-НЕ)
КМДП
Комплиментарная МДП (И-НЕ и ИЛИ-НЕ)
Таблица 9.1
При заполнении таблиц использовалась шкала относительной важности, приведенная в таблице 9.2.
Шкала относительной важности.
|
Интенсивность относительной важности |
определение |
|
1 |
равная важность |
|
3 |
умеренное превосходство |
|
5 |
сильное превосходство |
|
7 |
значительное превосходство |
|
9 |
очень сильное превосходство |
|
2,4,6,8 |
промежуточные суждения |
Таблица 9.2.
Выбор производится по следующим критериям:
На основании этих данных были составлены 7 матриц: матрица попарных сравнений для критериев, по которой определяется наиболее важный (таблица 9.3) ,6 матриц попарных сравнений альтернатив по отношению к каждому критерию (таблицы 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9).
В матрицах приняты следующие обозначения:
Xi - локальный приоритет, определяемый по формуле : Xi=,
- сумма по столбцу .
A - вариант реализации на ТТЛ(Ш),
B - вариант реализации на ЭСЛ,
C - вариант реализации на nМДП,
D - вариант реализации на КМДП.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Xi |
||
|
1.Быстродей ствие |
1 |
1/5 |
3 |
1/3 |
1/7 |
3 |
0,66 |
0,07 |
|
2.Помехо устойчивость |
3 |
1/5 |
3 |
1 |
1/7 |
3 |
0,96 |
0,11 |
|
3.Потребление |
1/3 |
1/7 |
1 |
1/3 |
1/5 |
3 |
0,46 |
0,05 |
|
4.Площадь |
7 |
3 |
5 |
7 |
1 |
7 |
4,15 |
0,45 |
|
5.Совмести мость |
5 |
1 |
7 |
5 |
1/3 |
5 |
2,58 |
0,28 |
|
6.Стоимость |
1/3 |
1/5 |
1/3 |
1/3 |
1/7 |
1 |
0,32 |
0,04 |
|
|
9,13 |
1,00 |
Таблица 9.3.
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=6; СС=1,2
il = Xi * yij = 1,17 + 1,33 + 0,96 + 1,54 + 0,88 + 0,88 = 6,76; (9.3)
ИС = (6,76 - 6)/(6 - 1) = 0,152;
ОС = 0,152/1,2 = 0,127.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Быстродействие.
|
A |
B |
C |
D |
Xi |
||
|
A |
1 |
1/5 |
3 |
3 |
1,16 |
0,19 |
|
B |
5 |
1 |
7 |
7 |
3,96 |
0,65 |
|
C |
1/3 |
1/7 |
1 |
1/2 |
0,39 |
0,07 |
|
D |
1/3 |
1/7 |
2 |
1 |
0,56 |
0,09 |
|
|
6,07 |
1,00 |
Таблица 9.4
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
il = Xi * yij = 1,27 + 0,97 + 1,04 + 0,92 = 4,20; (9.3)
ИС = (4,2 - 4)/(4 - 1) = 0,067;
ОС = 0,067/0,9 = 0,074.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Помехоустойчивость.
|
A |
B |
C |
D |
Xi |
||
|
A |
1 |
5 |
1 |
1/3 |
1,14 |
0,21 |
|
B |
1/5 |
1 |
1/5 |
1/7 |
0,48 |
0,09 |
|
C |
1 |
5 |
1 |
1/3 |
1,56 |
0,29 |
|
D |
3 |
7 |
3 |
1 |
2,20 |
0,41 |
|
|
5,37 |
1,00 |
Таблица 9.5
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
il = Xi * yij = 1,09 + 0,90 + 1,09 + 0,96 = 4,04; (9.3)
ИС = (4,04 - 4)/(4 - 1) = 0,013;
ОС = 0,013/0,9 = 0,014.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Потребление.
|
A |
B |
C |
D |
Xi |
||
|
A |
1 |
5 |
1/5 |
1/7 |
0,61 |
0,09 |
|
B |
1/5 |
1 |
1/7 |
1/9 |
0,24 |
0,04 |
|
C |
5 |
7 |
1 |
1/3 |
1,85 |
0,29 |
|
D |
7 |
9 |
3 |
1 |
3,71 |
0,58 |
|
|
6,41 |
1,00 |
Таблица 9.6
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
il = Xi * yij = 1,19 + 0,88 + 1,26 + 0,92 = 4,25; (9.3)
ИС = (4,25 - 4)/(4 - 1) = 0,083;
ОС = 0,083/0,9 = 0,092.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Площадь.
|
A |
B |
C |
D |
Xi |
||
|
A |
1 |
5 |
3 |
5 |
0,99 |
0,21 |
|
B |
1/5 |
1 |
1/3 |
1/2 |
0,24 |
0,05 |
|
C |
1/3 |
3 |
1 |
3 |
2,03 |
0,43 |
|
D |
1/5 |
2 |
1/3 |
1 |
1,47 |
0,31 |
|
|
4,73 |
1,00 |
Таблица 9.7
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
il = Xi * yij = 1,07 + 0,99 + 0,75 + 1,24 = 4,05; (9.3)
ИС = (4,05 - 4)/(4 - 1) = 0,017;
ОС = 0,017/0,9 = 0,019.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Совместимость.
|
A |
B |
C |
D |
Xi |
||
|
A |
1 |
5 |
1/3 |
1/5 |
0,76 |
0,13 |
|
B |
1/5 |
1 |
1/7 |
1/9 |
0,24 |
0,04 |
|
C |
5 |
7 |
1 |
1/2 |
2,41 |
0,41 |
|
D |
3 |
9 |
2 |
1 |
2,47 |
0,42 |
|
|
5,88 |
1,00 |
Таблица 9.8.
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
il = Xi * yij = 1,19 + 0,88 + 1,08 + 0,94 = 4,09; (9.3)
ИС = (4,09 - 4)/(4 - 1) = 0,03;
ОС = 0,03/0,9 = 0,033.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Стоимость.
|
A |
B |
C |
D |
Xi |
||
|
A |
1 |
3 |
5 |
6 |
3,08 |
0,56 |
|
B |
1/3 |
1 |
3 |
4 |
1,41 |
0,26 |
|
C |
1/5 |
1/3 |
1 |
2 |
0,60 |
0,11 |
|
D |
1/6 |
1/4 |
1/2 |
1 |
0,38 |
0,07 |
|
|
5,47 |
1,00 |
Таблица 9.9
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = (il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
il = Xi * yij = 0,95 + 1,19 + 1,04 + 0,91 = 4,09; (9.3)
ИС = (4,09 - 4)/(4 - 1) = 0,03;
ОС = 0,03/0,9 = 0,033.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Глобальный приоритет для каждой альтернативы вычисляется как сумма произведений локальных приоритетов на соответствующий весовой коэффициент. Глобальные приоритеты приведены в таблице 9.10, из которой видно, что наибольший приоритет у варианта реализации БИС коммутации с использованием КМДП технологии.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Глобальный Приоритет |
|
|
Вес |
0,07 |
0,11 |
0,05 |
0,45 |
0,28 |
0,04 |
|
|
ТТЛ(Ш) |
0,19 |
0,21 |
0,09 |
0,21 |
0,13 |
0,56 |
0,19 |
|
ЭСЛ |
0,65 |
0,09 |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,26 |
0,09 |
|
пМДП |
0,07 |
0,29 |
0,29 |
0,43 |
0,41 |
0,11 |
0,33 |
|
КМДП |
0,09 |
0,41 |
0,58 |
0,31 |
0,42 |
0,07 |
0,39 |
Таблица 9.10.
Выводы: С помощью метода анализа иерархий проведено сравнение следующих типов технологий производства БИС по следующим критериям: 1) быстродействие; 2) помехоустойчивость; 3) потребляемая мощность; 4) площадь, занимаемая на кристалле; 5) совместимость; 6) стоимость. Предпочтение отдается технологии КМДП. В таблице 9.3. приведена матрица сравнения критериев. Наибольший локальный приоритет у критерия «площадь». По данным таблицы 9.9 локальный приоритет пМДП технологии превалирует над локальными приоритетами других технологий, но в других случаях локальный приоритет КМДП выше. Конечным этапом сравнения является синтез глобальных приоритетов. Наибольший глобальный приоритет имеет КМДП технология, она и будет использоваться для реализации заказной БИС интерфейса .
9.4 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ
9.4.1 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ.
При расчете определим следующие показатели:
T=1/ , где — интенсивность отказов устройства;
, где i — интенсивность отказов i-го элемента;
Рбр(t = 8760) = е - t = e - 8760. (9.4)
Расчет интенсивности отказов элементов приведен в таблице 9.11.
|
Наименование Элемента |
Количество k |
Интенсивность отказов одного элемента i ,1/ч |
Интенсивность отказов всех элементов k*i ,[1/ч] |
|
Интегральная схема |
1 |
10-6 |
1*10-6 |
|
Итого |
1 |
=10-6 |
Таблица 9.11
= 10-6 [1/ч];
T = 1/ = 1/10-6 = 106 [час];
Время наработки на отказ производители различных электронных компонентов стараются сделать как можно больше, для того чтобы при интегрировании этих компонентов в одном устройстве (на одной печатной плате) время наработки на отказ тоже было бы большим (при интеграции п компонентов время наработки на отказ уменьшается приблизительно в п раз). И поэтому время наработки на отказ данной БИС составляет около 114 лет, т.е. намного больше срока морального старения.
Рбр(t = 8760) = е - t = e - 8760 0,991.
9.4.2 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИС.
БИС изготовлена на основе кремниевого кристалла по технологии КМДП. Себестоимость БИС равна: СБИС = П + Скр+ З+ ЦР + ОЗР, где
П — стоимость покупных деталей (корпус, проводники и т.д.);
Скр — себестоимость изготовления кристалла ИС;
З — расходы на основную заработную плату;
ЦР — цеховые расходы;
ОЗР — общезаводские расходы.
1. Рассчитаем стоимость покупных изделий П.(Цены на компоненты сведены в таблицу 9.12.)
|
Наименование Элемента |
Тип |
Количество, шт. |
Цена за Единицу, $ |
Сумма , $ |
|
Кристалл |
Кремниевый |
1 |
0,02 |
0,02 |
|
Корпус |
2123.40 - 1 |
1 |
0,05 |
0,05 |
|
Проводники |
40 |
0,004 |
0,16 |
|
|
Изготовление фотошаблона ИС |
Площадь, см2 |
Цена за См2, $ |
||
|
3,5 |
0,02 |
0,07 |
||
|
Итого |
0,3 |
Таблица 9.12
2. Себестоимость изготовления кристалла ИС.
Расходы на зарплату:
Плотность компоновки факт =498/3,5=142,28 эл/см2, а норм = 75 эл/см2.
Определим коэффициент пересчета Кпересч.= факт / норм = 142/75 = 1,9
Расценок на 1 см2:
Рц =0,8*Рд+ Рц ; Pд = 0,1руб/см2
Рц = Рд*0.2* Кпересч
Рц = 0,8*0,1+0,1*0,2*1,9 = 0,12 руб/см2
Расходы на зарплату (без учета расходов на социальные нужды):
Зкр1= Рц1* Sкр=0,5 * 3,5= 1,75 руб.
Расходы на зарплату (с учетом расходов на социальные нужды +41%):
Зкр= 1,41 * Рц1* Sкр= 1,41 * 0,5 * 3,5= 2,47 руб.
Себестоимость изготовления кристалла ИС:
Скр = Зкр + М + Н, где Н — накладные расходы
Н=2,2* Зкр=2.2*2,47=5,43 руб.
Скр=2,47 + 2,38 + 5,43 = 10,28 руб.
3. Расчет расходов на зарплату при изготовлении БИС.
Трудоемкость работ:
подготовка кристалла к фотолитографии tпф.=Sкр * 10 сек/см2 = 3,5 * 10 = 350 сек = 0,01 ч;
непосредственно процесс фотолитографии и формирования элементов tфл.=Sкр* 5 ч/см2= 3,5*5 = 17,5ч;
пайка внешних выводов tпвв.=Sкр*1сек/10см2= 3,5/10 = 0.35сек =0,0001ч;
проверка работоспособности и настройка tпрн.=Sкр*10мин/10см2= 3,5*10/10 = 3,5мин= 0,06ч;
промывка и лакировка корпуса tплк.=Sкр*4мин/10см2=3,5*4/10=1,4мин = 0,02ч.
Рассчитаем расходы на зарплату при изготовлении блока. Результаты можно свести в таблицу (см. таблица 9.13)
|
Виды работ |
Трудоемкость нормо-час |
Разряд работы |
Часовая ставка руб./ч |
Расходы на зарплату руб. |
|
1.Подготовка кристалла |
0,01 |
2 |
2,032 |
0,02032 |
|
2.Фотолитогра фия |
17,5 |
3 |
0,010 |
0,175 |
|
3.Пайка |
0,0001 |
3 |
0,010 |
0,00001 |
|
4.Проверка |
0,06 |
4 |
6,689 |
0,40134 |
|
5.Промывка и лакировка |
0,02 |
2 |
2,188 |
0,04376 |
|
Итого: |
0,65 |
Таблица 9.13
4. Цеховые накладные расходы на изготовление устройства; примем коэффициент увеличения равным 2,7 (среднеотраслевой коэффициент):
ЦР = 2,7* Зустр = 2,7*0,65 = 1,76 руб.
5. Общезаводские накладные расходы на изготовление устройства; примем коэффициент увеличения равным 1,3 (среднеотраслевой коэффициент):
ОЗР = 1,3* Зустр = 1,3*0,65 = 0,84руб.
Себестоимость изготовления разрабатываемой БИС:
П = 0,3*6,05 = 1,82 руб.
СБИС = П + Скр + Зустр + ЦР + ОЗР= =1,82+10,28+0,65+1,76+0,84 =15,35 руб.
Расчет оптовой цены:
Цопт = СБИС (1 + /100)=15,35 (1+0,15) = 17,65 руб.
Основываясь на вышеприведенных фактах, было выбрано использование заказной БИС на основе КМДП технологии. Как видно из экономического расчета такая БИС обладает достаточно низкой себестоимостью и хорошими показателями надежности, что очень важно при использовании данной БИС в системах общего пользования, таких как городские телефонные сети, работающих круглые сутки.