Устройство для определения надежности электронных схем

Сотоз Советских Социалистических республик. Кл,06 Г 15/46 с присоединением заявки 23) Приоритетосударственный номнтеСовета ЪЬннстров СССРао делам наобрвтеннй.0678.бюллетень Ъ 21 аиия описаииа 9,05,78 ДК 681. 1088.8) Авторыизобретения Митичктпт и А. Н. Свердп В. И. Зайков, Е 73) Заявит ОЙСТИО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ(4 ОСТ Устройство относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для исследования надежности электронных схем с резервированными элементами при проектировании дискретных устройств.Известны устройства для определения надежности тех.;ических у"тройств (1, содержащие генераторы равномерно распределенных случайных чисел, наборные поля для задания ,характеристики надежности элементов, коммутаторы наборных полей, регистры фиксации отказов и счетчики числа отказов.Известные устройства позволяют исследовать не саму схему, а ее структурный эквивалент, в результате чего не учитываются изменения параметров резервных соединений при отказах отдельных элементов. бНаиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 2, содержащее блок моделирования отказов элементов, первые вход и выход которого соединены соот ветственно с первым выходом и входом блока управления, соединенного вторым входом с вхо РЕ дом устройства, а вторым выходом - с первым входом блока пуска и индикации, второй вход которого подключен ко второму входу блока модулирования отказов элементов и третьему выходу блока управления. И 2Недостатком этого устройства является невысокое быстродействие.С целью повмшения быстродействия в предложенное устройство введены блок опроса и блок сравнения, Первые вход и выход блока опроса соответственно подключены к четвертому выходу и третьему входу блока управления, пятый выход которого связан с первым входом блока сравнения. Второй и третий входы блока сравнения соединены соответственно со вторым входом и вторым выходом блока моделирования отказов элементов, третий вход которого подключен к четвертому входу блока сравнения и второму выходу блока опроса. Первый выход блока сравнения соединен с четвертым входом блотта управления и третьим входом блока индикации, Второй выход блока сравнения подключен ко второму входу блока опроса и четвертому входу блока пуска и индикации, пятый вход которого связан с третьим выходом блока сравнения.Характеристики надежности электронной схемы определяются в результате многократного ее испытания при моделировании во времени подведения элементов, входящих в схему. Каждый элемент может находиться в одном из трех состояний: исправном, обрыве или замыкании (отказ триода проявляется в виде отказа цепс: эмиттер-коллектор, база-эмиттер, база-колл ,тор).Время испытания схемы разбито на и интервалов, и в процессе испытаний фиксируется число отказов схемы на каждом из п интервалов. Таким образом, после испытаний в качестве окончательного результата получают совокупность из и чисел, характеризуюших распределение времени исправной работы схемы.На каждом интервале в случайном порядке опрашиваются элементы схемы и устанавливается их состояние. Если при опросе очередной элемент отказал, то в зависимости от видя отказа изменяется состояние элемента (например, размыкается или замыкается электрическая цепь) и проверяется исправность схемы. Г 1 ри отказе схемы увеличивается на единицу число отказов на данном интервале, и испытание прекращается. Если схема исправна, то опрашивается следующий элемент. Переход к опросу следующего элемента осуществляется аналогично, если в результате опроса элемента установлено, что он исправен. Ранее отказавшие элементы при опросе опускаются. После опроса последнего элемента анализируется работа схемы на следующем интервале.По окончании испытания схема приводится в исходное состояние (все элементы приводятся в исправное состояние), и начинается новое испытание с анализа работы схемы на первом временном интервале. В таком режиме устройство выполняет заданное число испытаний.На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.Оно содержит блок управления 1, блок опроса 2, блок 3 моделирования отказов элементов, блок сравнения 4 и блок пуска и индикации 5,Согласованную работу всего устройства обес печивает блок управления, вырабатывающий необходимую последовательность управляюших сигналов. В этом блоке подсчитывается ч исло выполненных циклов, которое сравнивается с заданным числом испытаний. Блок опроса на каждом такте работы устройства осуществляет последовательный просмотр всех элементов схемы. Для исключения статистической зависимости моментов отказов элементов опрос в случайной последовательности осуществляется ранее отказывавших элементов. Состояние опрашиваемого элемента определяется статистически по его характеристикам надежности в блоке моделирования отказо:, ДМ- ментов. Испытуемую схему выбирают из эле ментов, размешенных на наборном поле блока сравнения.При каждом изменении состояния схемы проверяется ее работоспособность, и при отказе увеличивается на единицу содержимое одного из п счетчиков отказов, входящих в состав блока сравнения. Блок индикации служит для отображения состояния элементов испытуемой схемы; состоя ния схемы, номера такта работы машины, числа оставшихся циклов работы устройства и числа отказов на каждом такте работы.1 О 20 30 з 5 40 45 50 Ф 55 60 Устройство работает в следующих режимах;в автоматическом 1 (останов происходит послевыполнения заданного числа циклов работымашины), в циклическом 11 (останов происходит по окончании цикла работы машины), воднотактном 111 (останов происходит по окончании такта работы машины) и в одиночном17 (останов происходит после опроса одногоэлемента).Устройство работает следующим образом.На наборных полях блока моделированияотказов элементов задаются характеристикинадежности элементов, а на наборном полеблока сравнения набирается исследуемая схема.На блок управления поступает сигнал совхода 6 начала работы. Блок управления напервом выходе вырабатывает сигнал номератакта,. который поступает в блок моделирования отказов элементов и блок сравнения дляопределения характеристик надежности элементов и счета числа отказов, соответствующихданному такту рабаты машины. Этот же сигналпоступает на блок йндикации.По сигналу с четвертого выхода блока управления включается в работу блок опроса,который определяет номер первого опрашиваемого элемента. Сигнал номера элемента со второго выхода блока опроса поступает в блокмоделирования отказов элементов и блок сравнения, где используется для определения состояния опрашиваемого элемента и фиксацииего состояния при отказе,Следующим сигналом с первого выхода блока управления опрашивается блок моделирования отказов элементов, который определяет состояние опрашиваемого элемента,Если элемент исправен, то из блока моделирования отказов элементов на первый входблока управления поступает сигнал, по которому этот блок снова вырабатывает сигналы напервом и четвертом выходах. Эти сигналы обеспечивают выбор следуюшего элемента и определение его состояния. Процесс продолжаетсядо тех пор, пока либо опрашиваемый элементне окажется в состоянии отказа, либо не будетопрошен последний элемент схемы.Если в результате опроса установлено, чтоэлемент отказал, то на блок моделированияотказов элементов и на третий вход блока сравнения поступает сигнал вида отказа (обрыв илизамыкание), который совместно с сигналомномера элемента на втором выходе блока опроса используется для фиксации отказа опрашиваемого элемента. После изменения состоянияэлемента в блоке сравнения анализируется работоспособность испытуемой схемы. Результатанализа выдается блоком сравнения по первому выходу и поступает в блок управления иблок индикации. Кроме того, при отказе схемырезультат анализа фиксируется на счетчикеотказов в блоке сравнения, соответствуюшемданному такту работы устройства, Одновременно с сигналом на первом выходе блока сравнения вырабатываются сигналы состояния элементов и сигнал состояния счетчиков отказов соответственно на втором и третьем выходахблока сравнения. Эти сигналы поступают на610122 Формула изобретения Составитель В. Вертлибехред О. Луговая Корректор А. Грипен ираж 826 Подписное Редактор Л. УтехинаЗаказ 3012/38 Совета Министров СССРи открытийская наб. д. 4/5род ул Проектная 4 НИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, Ж Филиал ППП Патентом итет ретений 5, Рау г. Ук блок индикации. Первый сигнал поступает также в блок опроса для исключения повторного опроса на следующих тактах работы.В случае отказа схемы цикл работы устройства заканчивается, При этом содержимое счетчика циклов в блоке управления уменьшается на единицу, счетчик тактов приводится в исходное состояние и сигналом с пятого выхода блока управления все элементы схемы переводятся в исправное состояние. Сигнал со второго выхода блока управления поступает в блок индикации для индикации состояния счетчика циклов. Если содержимое счетчика циклов не равно нулю, то начинается новый цикл работы машины с выдачи блоком управления сигнала на третьем выходе. В противном случае работа устройства прекращается.Если отказ схемы не поступил, то блок управления вырабатывает очередную серию управляющих сигналов, обеспечивая тем самым выбор следующего элемента схемы и определение его состояния,После опроса последнего элемента блок опроса переводится в исходное состояние для повторного просмотра неотказавших элементов схемы и выдает сигнал на первом выходе, который поступает в блок управления 1, обеспечивая увеличение содержимого счетчика тактов на единицу и выработку соответствующих сигналов управления, которые начинаются сигналом на третьем выходе блока управления. Если по окончании п-го такта работы устройства схема исправна, то ее отказ в этом цикле не фиксируется, содержимое счетчика циклов уменьшается на единицу, элементы и счетчик тактов приводятся в исходное состояние, и начинается новый цикл работы машины.Останов устройства происходит в зависимости от установленного режима (1 - 1 Ч) работы. Устройство для определения надежностиэлектронных схем, содержащее блок моделирования отказов элементов, первые вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом и входом блока управления, соединенного вторым входом с входом устройства, а вторым выходом - с первым входом блока пуска и индикации, второй вход которого 10 подключен ко второму входу блока моделирования отказов элементов и третьему выходу блока управления, отличающегося тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок опроса и блок сравнения; причем первый вход и выход блока опроса соответственно подключены к четвертому выходу и третьему входу блока управления, пятый выход которого связан с первым входом блока сравнения; второй и третий входы блока сравнения соединены соответственно со вторым входом и вторым выходом блока моделирования отказов элементов, третий вход которого подключен к четвертому входу блока сравнения и второму выходу блока опроса; первый выход блока сравнения соединен с четвертым входом блока управления и третьим входом блока пуска и индикации; второй выход блока сравнения подключен ко второму входу блока опроса и четвертому входу блока пуска и индикации, пятый вход которого связан с третьим выходом блока сравнения.ЭО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:. Авторское свидетельство СССР Ма 255657, кл. С 06 Г 15/34, 1968.2. Авторское свидетельство СССР Ко 378862, кл. 6 06 Г 15/46, 1970.