Устройство для проведения матричных испытаний радиоэлектронных схем Советский патент 1976 года по МПК G06F17/15 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для исследования и оптимизации параметров по критерию надежности любых безынерционных радиоэлектронных схем в статическом режиме.

Известны устройства, содержащие блок управления, выход которого подключен к управляющим входам блоков перебора реализаций, формирования тестовых сигналов, Tvioделирования, контроля и вычислительного блока, а первый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов. Второй выход генератора подключен к первому входу блока коммутаций, третий выход - к первому входу блока контроля. Второй вход блока коммутаций соединен с выходом блока перебора реализаций, выход - с первым входом блока моделирования, второй вход которого подключен к выходу блока формирования тестовых сигналов, выход - к второму входу блока контроля. Выход блока Контроля связан с входом анализатора реализаций.

Матричные испытания в известных устройствах имеют своей целью определение количественных характеристик параметрической надежности исследуемых устройств для дальнейшей онтнмизации их внутренних параметров.

Недостатком известных устройств является большая продолжительность испытаний из-за

проведения полного ооъема матричных иснытаннй и отсутствия анализа промежуточных результатов испытаний.

Цель изобретения - новышение производительности работы устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены блокн построения сечений области работоспособности н установки номинальных значений, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, вход блока построения сечений области работоспособности - с выходом анализатора реализаций, выход через вычислительный блок подключен к первому входу блока установки номинальных значений. Второй вход блока установкн номинальных значений связан с третьим выходом генератора тактовых импульсов, выход подсоединен к второму входу блока управления.

Функциональная схема, ноясняющая принцип действия устройства, представлена на фиг. 1. Она содержит блок 1 коммутаций (например, наборное поле), блок 2 перебора реализаций, блок 3 управления, генератор 4 та ктовых импульсов, блок 5 формирования тестовых сигналов, блок 6 .моделирования, блок 7 контроля, анализатор 8 реализаций, блок 9

построения сечений области работоспособности, вычислительный блок 10, блок И установки номинальных значений.

Блок 1 коммутаций (наборное поле) представляет собой группу ключевых элементов, обеспечивающих коммутацию представителей квантов исследуемых элементов физической модели схемы 6 и управляемых блоком 2 перебора реализаций. Блок перебора реализаций служит для управления коммутирующими ключами. Блок 3 управляет блоком перебора реализаций, проводя последовательный попарный перебор параметров физической модели исследуемой схемы блока 6, выдает в блок 9 построения сечений области работоспособности текущие номера параметров и их квантов, участвующих в переборе, по команде блока 11 установки «оминальных значений, включает соответствующий номер кванта параметра физической модели схемы и координирует работу остальных блоков.

Генератор 4 тактовых импульсов используется для синхронизации ра.боты блоков коммутации, контроля и установки номинальных значений с блоком уиравления по заданному ритму.

Блок 5 формирования тестовых сигналов вырабатывает заданный для каждой конкретной физической модели схемы комплекс входных сигналов.

Блок 6 моделирования выполнен в виде пла1Ы, на которой последовательно с контактами соответствующих ключевых элементов блока 1 подключены представители квантов моделируемых параметров исследуемой схемы с диапазонами изменения, обеснечивающими определение границ сечений области работоспособности этой схемы.

Блок 7 контроля преобразует любой выходной сигнал исследуемой схемы в вид и величнну, удоб|ную для обработки и анализа в анализаторе 8 реализаций.

Анализатор 8 характеризует каждую реализацию, определяя, работоспособна она или пет в соответствии с выбранными ранее критериями работоспособности.

Блок 9 построения сечений области работоспособности по данным блока 3 управления п анализатора 8 реализаций получает сечение области работоспособности для каждой пары параметров, преобразует эту информацию в вид, удобный для последующей работы, и по команде блока управления выдает ее в вычислительный блок 10.

Вычислительный блок 10 вписывает в каждое сечепие области работоспособности в соответствии с разработанным алгоритмом оптимальиое сечение допусковой области, осуществляет обработку серии полученных сечений допусковой области для каждого параметра, определяя максимально возможный диапазон его изменения и его оптимальное иоминальпое зпачеиие, и по Команде блока управления сообщает это значение в блок II установки номииальных значений.

Блок 11 установки номинальных значений останавливает работу всего устройства на время, кратное нериоду поступления тактовых импульсов, в течение которого вносит измененкя в программу работы блока управления, устанавливая в блоке 6 нолученное в результате предыдущей обработки оптимальное поминальное значение, и выдает команду на продолжение работы устройства.

Решение задачи оптимизации параметров радиоэлектронных схем по надежности состоит в том, чтобы заставить вектор состояния в пространстве внутренних параметров схемы находиться можно дольше в области работоспособности, т. е. заключается в определении соответствующих координат вектора, и осуществляется следующим образом. Проводится последовательный попарный полный перебор одного параметра схемы со всеми остальными. Параметры, не участвующие в переборе, представлены своими номинальными значениями, полученнымн в ходе электрического расчета исследуемой схемы. Таким образом определяется серия двумерных сечеНИИ области работоснособности относительно одного параметра.

Па фиг. 2 представлено сечение области работоспособности I первого параметра схемы

KI с -м параметром х.

В каждое сечение области работоспособности вписывается опти.маль)1ое, в соответствии с выбранным критерием, сечение допусковой области П, проводится совместиая обработка

сечений допусковой области и определяется максимально возможный диапазон изменения для первого параметра схемы, что позволяет устаповить п его оптимальное номинальное значение. Полученное номинальное значение фиксируется в физической модели исследуемой схемы и в дальнейше.м не из.меняется. Аналогичны. образо,м проводится последовательный попарный перебор след ющегонараметра со всеми остальными, кроме первого, и определяется его максимально возможный диапазон изменения и оптимальное номинальное зна ение с учетом результатов испытаний с nepiibiM параметром. Так же получаются оптимальные номинальные значеПИЯ и допуски ia все остальные параметры элементов. Подобная процедура проведения матричных испытаний для опти.мизацип внутренних нараметров радиоэлектронных схем позволяет сократить число реализаций и

уменьшить время проведения испытаний физических моделей схем. Выигрыш времени тем больше, чем больше число варьируемых нараметров физической модели схемы. Устройство обеспечивает определепие каждого двумерного сечения области работоспособности, оптимальные сечения допусковой области, максимальио возможные диапазоны изменения каждого параметра и их оптимальные поминальные значения и фиксацию этих

значений в физической модели схемы.

Устройство работает следующим образом.

После пуска устройства блок 3 управления, работающий по заданной программе, выдает команду в блок перебора реализаций на срабатывание соответствующего ключевого элемента блока 1 для включения определенного представителя кванта первого внутреннего параметра физической модели схемы. Остальные параметры представлены своими иоминальными значениями, полученными в ходе электрического расчета. Тем самым реализуется первая «ситуация.

На вход собранной физической модели схемы из блока 5 подается комплекс входных сигналов, а блок 7 .контроля и анализатор 8 реализаций в соответствии с принятым критерием проводит оценку «ситуации (работоспособности схемы при данном наборе значений внутренних параметров).

Результаты оценки и координаты квантов параметров, участвующих в реализации «ситуации, выдаются в блок 9 построения сечений области работоспособности, где запоминаются. С поступлением следующих тактовых импульсов но команде блока 3 управления проводится перебор всех квантов первого и второго внутренних параметров схемы и оценка всех «ситуаций.

Полученное таким образом двумерное сечение области работоспособности по команде блока управления передается в вычислительный блок 10 в виде, удобном для его работы.

Вычислительный блок записывает в каждое двумерное сечение области работоспособности оптимальное двумерное сечение допусковой области. Параллельно с работой вычислительного блока продолжается неребор квантов первого и третьего внутренних параметров схемы, первого и четвертого и т. д. Таким образом, получаем серию онтимальных двумерных сечений допусковой области относительно первого параметра. Вычислительный блок проводит совместную обработку всей серии сечений, определяя максимально допустимый диапазон изменения первого параметра и его оптимальное значение. При получении сечения области работоспособности для первого и последнего параметров вычислительный блок останавливает работу устройства до момента выдачи оптимального номинального значения первого параметра. По окончании обработки серии сечений но команде блока управления это значение сообщается в блок 11 установки номинальных значений.

Блок 11 преобразует номер кванта, соответствующий оптпмальному значению первого параметра, в вид, удобный для изменения программы работы блока правления, и блокирует работу устройства на время своей работы и включения представителя кванта первого параметра, соответствующего определенному номинальному значению. Затем выдает команду на продолжение работы устройства.

Аналогичным образом проводится перебор второго внутреннего параметра схемы со всеми остальными, кроме первого, и определяется его оптимальное значение, затем третьего со всеми остальными, кроме первого и второго параметров, и т. д.

По окончании перебора всех параметров вычислительный блок печатает результаты обработки всех серий сечений допусковых областей, т. е. оптимальные номинальные значения параметров и их максимально возможные диапазоны изменения.

Формула изобретения

Устройство для проведения матричных испытаний радиоэлектронных схем, содержащее блок унравлеиия, выход которого подключен к управляющим входам блоков перебора реализаций, формирования тестовых сигналов, моделирования, контроля и вычислительного

блока, первый вход соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, второй выход которого подключен к первому входу блока коммутаций, третий выход - к первому входу блока контроля, второй вход блока

коммутаций соединен с выходом блока перебора реализаций, выход - с первым входом блока моделирования, второй вход которого подключен к выходу блока формирования тестовых сигналов, выход - к второму входу

блока контроля, выход которого соединен с входом анализатора реализаций, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности работы, в него введены блоки построения сечений области работоспособности и установки номинальных значений, управляющие входы которых соединены с выходом блока управлс 1ия, вход блока построения сеченпй области работоспособности соединен с выходом анализатора реализаций, выход через вычислительный блок подключен к первому входу блока установки номинальных значений, второй вход которого соединен с третьим выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к второму входу

блока управлеппя.