Устройство для проведения матричных испытаний радиоэлектронных схем Советский патент 1980 года по МПК G06F17/16 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах проверки и оптимизации параметров по критерию надежности . безынерционных радиоэлектронных схем в статическом режиме. Известное устройство для проведет ния матричных испытаний радиоэлектронных схем не обладает достаточной точностью, так как позволяет исследовать влияние лишь двух параметров, без учета возникающих между параметрами корреляционных связей Щ Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для проведения матричных испытаний радиоэлектронных схем, содержащее блок управления, выход которого подключен к первым входам дат чика случайных чисел, блоков формирования тестовых сигналов, моделирования, контроля, построения сечений области работоспособности, вычислительного блока и блока установки номинальных значений, подключенного одним выходом к первому входу блока управления и другими входами - к выходу вычислительного блока и первому ВЫХОДУ-генератора тактовых импульсов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с одним входом блока коммутации, подключенного другим входом через блок перебора реализаций к первому выходу датчика случайных чисел, и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с одним выходом анализатора реализаций, подключенного входом к выходу блока контроля и другим выходом - ко второму входу блока построения сечений области работоспособности, выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, а выход блока коммутаций подключен ко второму входу блока моделирования, соединенного выходом со вторым входом блока контроля и третьим входом - с одним выходом блока;формирования тестовых сигналов, причём третий вход блока контроля подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов z . Однако это устройство также не обладает высокой точностью, что обусловлено ограниченным характером учета влияния параметров друг на друга. Цель изобретения - повысить точность устройства.

Это достигается тем, что оно содержит формирователи матриц коэффициентов корреляции ивлияния и формирователь модулей коэффициентов влиния, подключенный выходом к третьему входу вычислительного блока и входами - к выходу,блока управления и одному выходу формирователя матриц коэфЛициентов влияния, входы которого соединены с другим выходом блока формирования тестовых сигналов, подключенного вторым входом ко второму выходу датчика случайных чисел, выходом блока управления и другим выходом блока установки номинальных значений, а другой выход формирователя матриц коэффициентов влияния подключен через формирователь матриц коэффициентов корреляции, подключенный другим входом к выходу блока управления, к чeтвepтo /Iy входу вычислительного блока.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Предлагаемое.устройство содержит блок 1 коммутаций,блок 2 перебора реализации, датчик 3 случайных чисел (квантов), блок 4 управления, генератор 5 тактовых импульсов, блок б формирования тестовых сигналов, блок 7 моделирования, блок 8 контроля, анализатор 9 реализаций, блок 10 построения сечений области работоспособности, вычислительный блок 11 блок 12 установки номинальных значений, формирователь 13 (блок определения) матриц коэффициентов влияния, формирователь 14 (блок определения) модулей коэффициентов влияния и формирователь 15 (блок определения) матриц коэффициентов корреляций .

Блок 1 коммутаций (наборное поле) представляет собой группу ключевых элементов, обеспечивающих коммутацию представителей квантов исследуемых элементов физической -модели схемы и управляемых блоком 2 перебора реализаций. Блок перебора реализаций служит для управления коммутирующими ключами. Датчик 3 случайных квантов служит для нахождения по команде с блока управления необходимого числа начальных случайных точек (по параметрам компонентов исследуемой схемы и по внешним воздействиям) , удовлетворякяцих условиям работоспособности, и для проведения последовательного попарного случайно го перебора параметров физической модели исследуемой схемы блока 7 для каждой начальной случайной точки. Блок 4 управления через датчик 3 случайных квантов управляет блоком перебора реализаций, находя необходимое число начальных случайных точек удовлетворяющих условиям работоспособности, и проводя последовательный попарный перебор параметров физической модели исследуемой схегИ блока 7 для каждой начальной случайной точки, выдает в блок 10 построения сечений области работоспособности текущие номера параметров и их квантов участвующие в переборе, по команде блока 12 установки номинальных значений, включает соответствующий номер кванта параметра физической модели схемы, разрешает вьщачу в блок 13 тестовых сигналов для тех начальных случайных точек, которые удовлетворили условия работоспособности, выдает в блок 13 определения матриц коэффициентов влияния оптимальных номинальных значений параметров компонентов, получаемых для каждой начальной случайной точки, удовлетворяющей условиям работоспособности, дает разрешение на определение матриц коэффициентов корреляции в блоке 15 и модулей коэффициентов влияния в блоке 14, а также координирует работу остальных блоков. Генератор 5 тактовых импульсов используется для синхронизации работы блоков коммутации, контроля и установки номинальных значений с блоком управления по заданному ритму. Блок б формирования тестовых сигналов вырабатывает для каждой конкретной физической модели схемы комплекс внешних входных сигналов. Блок 7 моделирования выполнен в виде платы, на которой последовательно с контактами соответствующих клю.чевых элементов блока 1 подключены выводы квантов моделируемых параметров исследуемой схемы с диапазонами изменения, обеспечивающими определение границ сечений области работоспособности этой схемы. Блок 8 контроля преобразует любой выходной сигнал исследуемой схемы в вид и величину, удобную для обработки и анализа в анализаторе 9 реализаций. Анализатор 9 реализаций характеризует каждую реализацию, определяя, работоспособна она или нет,в соответствии с выбранными ранее критериями работоспособности. Блок 10 построения сечендй области работоспособности по данным блока 4 управления и анализатора 9 реализаци получает сечения области работоспособности для каждой пары параметров для каждой из исходных начальных случайных точек,преобразует эту информацию в вид,удобный для последукхцей работы, и по команде блока управления выдает ее в вычислительный блок 11. Вычислительный блок 11 вписывает в каждое сечение области работоспособностиэ соответствии с разработанным алгоритмом оптимальное сечение допусковой области, осуществляет обработку серии полученных сечений допусковой области для каждого параметра, определяя максимально воз можный диапазон измерения и его оптимальное значение, и по команде блока управления сообг ает это значение в блок 12 установки номинальных значений, а также на основании данных, полученных по команде блока управления с блоков 14 и 15, в соответствии о разработанным алгоритмом определяет оптимальные допуски на параметры исследуемой схемы. Блок 12 установки номинальных значений останавливает работу всего устройства на время, кратное периоду поступления тактовых импульсов, в течение которого вносит изменения в программу работы блока управления, устанавлива в блоке 7 полученное в результате предыдущей обработки оптимальное значение, и выдает- команду на продолжение работы устройства. Блок 13 определения матриц коэффициентов влияния реализует для каждого номинального вектора параметров, получившихся в ходе обработки двумерных сечений для кахсдой исходной случайной точки, вектор-столбец коэффициентов влияния параметров исследуемой схемы под действием определенного числа наборов случайных внешних воздействий на исследуемую схему. Блок 14 определения -модулей коэффициентов влияния реализует модули коэффициентов влияния .для каждого вектора коэффициентов влияния, получившихся в результате воздействия на схему, составленную из оптимальных номинальных значений параметров, полученньйх в результате обработки двумерных сечений для каждой исходной случайной точки, случайных наборов внешних воздействий. Блок 15 определения матриц коэффициентов корреляции реализует путем соответствующей обработки матриц коэффициентов влияния, соответствующих каждой исходной случайной точке, соответствующие матрицы коэффициентов корреляций.

Решение задачи оптимизации пара- метров радиоэлектронных схем и допусков на них по надежности состоит в том, чтобы заставить вектор состояния в пространстве внутренних параметров схемы находиться как можно дальше от границ потери работоспособности.

Устройство работает следугацим образом.

После пуска устройства блок 4 управления, работающий по заданной программе, вьщает команду в датчик 3 случайных квантов, который случайным образом выбирает квант в диапазоне изменения каждого параметра .схемы, выдает сигнал о координатах начальной случайной точки в блок 2 п ребора реализаций на срабатывание .соответствующих ключевых элементов блока 1 коммутаций для включения выбранных представителей квантов внуренних параметров физической модели

схемы. На вход блока 7 моделирования из блока б бормирования тестовых сигналов подается комплекс номинальных значений входных сигналов, а блок 8 контроля и анализатор 9 реализаций в соответствии с принятым критерием проводят оценку реализации {работоспособности схемы при данном наборе значений внутренних параметров). Сигнал с анализатора 9 реализаций пос- тупает на блок 4 управления, который

10 в случае неудовлетворения начальной случайной точки условиям работоспособности выдает команду в датчик 3 случайных квантов на поиск новой исходной случайной точки, в против15ном случае выдает команду в датчик 3 с поступлением следующих тактовых импульсов на проведение последовательного попарного случайного перебора квантов первого и второго внут0ренних параметров схемы, а остальные параметры представлены своими номикальнымн значениями, полученными для начальной случайной точки, удовлетворившей условиям работоспособности. Результаты оценки работоспо5собности каждой ситуации попарного случайного перебора и координат квантов параметров, участвующих в реализации, выдаются в блок 10 построения сечений области работоспособности.

0 Полученное таким образом двумерное сечение области работоспособности по команде блока управления передается в вычислительный блок 11 в виде, удобном для его работы. Вычислитель5ный блок 11 вписывает в каждое двумерное сечекие области работоспособности оптимальное двумерное сечение допусковой области. Параллельно-с- работой вычислительного блока продол0жается случайный перебор квантов первого и третьего внутренних параметров схемы, первого и четвертого и т.д. Таким образом, получается серияоптимальных двумерных сечений допусковой области относительно пер5вого параметра. Вычислительный блок 11проводит совместную отработку всей серии сечениП, определяя максимально допустиг.1ый диапазон изменения первого параметра и его опти0мальное значение. При получении сечения области работоспособности первого и последнего параметров вычислительный блок 11 останавливает работу устройства до момента выдачи

5 оптимального ном5-5нального значения первого параметра для первой начальной случайной точки, удовлетворившей условиям работоспособности. По окончании обработки серии сечений по команде блока 4 управления это значе0ние соо.бщается в блок 12 установки номинальных значений. Блок 12 преобразует номер кванта, соответствую.щий оптимальному значению первого параметра, в вид, удобный для из5

енения г рограммы работы блока 4 правления, и блокирует работу устойства на время своей работы и вклюения представителя кванта первого параметра, соответствующего опредеенному 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 случайного перебора всех параметров для первой начальной случайной точки, удовлетворившей условиям работоспособности, и нахождении оптимальных значений параметров исследуемой блок 4 управления выдает команду на случайный перебор внешних воздействий, предварительно блокировав поиск следующей случайной точки на время, кратное периоду поступления тактовых импульсов, и дав разрешение на выдачу оптимальных но-, минальнык значений в блок 13 определения матриц коэффициентов влияния, куда поступают случайные комбинации внешних воздействий с генератора 5 тактовых импульсов. Данные о полученной матрице коэффициентов влияния по сигналу блока 4 управления поступают в блок 14 определения модулей коэффициентов влияния к блок 15 определения матриц коэффициентов корреляций, откуда по сигналу блока 4 управления информация в виде, удобном для последующей работы, поступает в вычислительный блок 11, где определяются оптимальные допудки на параметры схемы-для первой начальной случайной точки.

Аналогично происходит работа устройства при переборе следукяцих исходных случайных/точек, по окончании которого вычислительный блок 11 выбирает по заданному алгоритму из серии полученных оптимальных векторов и допусков на них лучший и производит его печать.

Формула изобретения

Устройство для проведения матричных испытаний радиоэлектронных схем, содержащее блок управления, выход которого,подключен к первым входам датчика случайных чисел, блоков формирования тестовых сигналов, моделирования, контроля, построения сечений области работоспособности, вычислительного блока и блока установки номинальных значений, подключенного одним выходом к первому входУ блока управления и другими входамик выходу вычислительного блока и первому выходу генератора тактовых импульсов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с одним входом блока коммутации, подключённого другим входом через блок перебора реализаций к первому выходу датчика случайных чисел, и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с одним выходом анализатора реализаций, подключенного входом к выходу блока контроля и другим выходом - ко второму входу блока построения сечений области работоспособности, выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, а выход блока коммутаций подключен ко второму входу блока моделирования, соединенного выходом со вторым входом блока контроля и третьим входом - с одним выходом блока формирования тестовых сигналов, причем третий вход блока контроля подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства оно содержит формирователи матриц коэффициентов корреляции и влияния и формирователь модулей коэффициентов влияния, подключенный выходом к третьему входу вычислительного блока и входами - к выходу блока управления и одному выходу формировтеля матриц коэффициентов влияния, входы которого соединены с другим выходом блока формирования тестовых сигналов, подключенного вторым входом ко второму выходу датчика случайных чисел, выходом блока управления и другим выходом блока установки номинальных значений, а другой выход формирователяматриц коэффициентов влияния подключен через формирователь матриц коэффициентов корреляции, подключенный другим входом к выходу блока управления, к четвертому входу вычислительного блка.

Источники информадии, . принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 516048, кл. G Об F , 07.0,7

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2630041/24,

кл. G ОбР , 15.06.78 (прототип) .