Устройство для определения оптимальных номиналов и допусков параметров элементов радиоэлектронных схем

О П " М-" Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик е 717783 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) П риоритет Вауюрстввввй квиитет СССР в аелам изобретений и юткрыткйОпубликовано 25,02.80. Бюллетень М 7 Дата опубликования они сания 28. 02.8 0Г(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ НОМИНАЛОВ И ДОПУСКОВ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВРАДИОЭЛЕКТРОННЬ 1 Х СХЕМ Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для исследования безинерционных радиоэлектронных схем в статическом режиме,Известно устройство Я для определения параметрической йадежности радиоэлектронных устройств, которое содержитблок управления, соединенный непосредственно и через блок перебора реализацийс наборным полем непосредственно и через блок тест-сигналов с блокоМ физических моделей и с генератором тактовыхимпульсов, другой вход которого подсоединен к наборному полю, анализатор иблок контроля, соединенный с выходами15блока физических моделей, блока управления и генератора тактовых импульсов,со входами анализатора реализаций, выходы которого соединены с вычислитель 26ным блоком, состоящим из схем совпаде:ния, пороговых элементов, узла допускови накопителей и подключенному к блокууправления,Данное устройство реализует матричные испытания. Результатом работы. данного устройства является получение центра тяжести области работоспособности исследуемой схемы, координаты которого йо каждому из привичных параметров схемы (ее элементов) принимаются за номинальные значения. Недостаток этого устройства состоит в низком быстродействии. Наиболее близким к данному ло сущности технического решения является устройство 2 для проведения испытаний, содержащее блок формирования управляющих сигналов, генератор тактовых импульсов, распределитель опроса параметров модели, выходы которого через элементы коммутаций подключены к соответствующим входам блока Физической модели, выходом соединепного с первым входом блока контроля выходных параметрбв физической модели, и блок памяти отказов по параметрам,717783 10 разом.25 3Указанное устройство обеспечивает автоматическое определение оптимальной допусковой области на параметры элементов радиоэлектронных схем и позволяет представить эту оптимальную допусковую область в виде гиперкуба с использованием сочетания статистических критериев выбора начальной (исходной) точки с регулярным выращиванием этой области и статической проверкой сторон гиперкуба на принадлежность к области работоспособности. С помощьюэтого устройства оказывается возможным осуществить определение положения в области работоспособности максимального по размерам гиперкуба, принимаемого за оптимальную по надежности допусковую область. В результате исследова- ния определяются значения координат начала, конца и середины диагонали ги- . перкуба при фиксированном одном наборе параметров климатического воздействия,К недостаткам этого устройства следует отнести большой объем исследований, связанный со статистической проверкой граней допусковой области, что приворит к значительным затратам рабочего времени на процесс исследований,Целью изобретения является сокращенйе времени исследования эа счет сокращения количзства операций.Это достигается тем, что в устройство введены блок сдвиговых регистров, выходы которого подключены соответственно ко входу блока индикации состояния сдвиговых регистров и входу распределителя опроса параметров модели, блок счетчиков формирования допусковой области, блок регистров коррекции положения допусковой области и блок выдачи команд проверки работоспособности, выходы квторых и выход генератора тактовых импульсов соединены с соответствующими входами блока сдвиговых регистров, первые входы блока формирования управляющих сигналов и блока памяти отказов по параметрам подключены к выходу генератора тактовых Импульсов, а втоРые входы - к выходу блока контроля выходных параметров физической модели, вто рой вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, входы блоков счетчиков формйрованйя допусковой области и блока выдачи команд проверки работоспособности подключены соответственно к первому и второму выходам блока формирования управляющих сигналов, третий выход которого соеди 4нен с первым входом блока регистров коррекции положения допусковой области, второй вход которого подключен к выходу блока памяти отказов по параметрам, соединенному третьим входом с выходом блока выдачи команд проверки работоспособности.На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего генератор 11тактовых импульсов, блок 2 формирования сигналов управления, блок 3 счетчиков формирования допусковой области, блок 4 регистров коррекции положения допусковой области, блок 5 выдачи1. команд проверки работоспособности,блок 6 памяти отказов по параметрам, блок 7 сдвиговых регистров, распределитель 8 опроса параметров модели, элементы 9 коммутации, блок 10 физической модели, блок 11 контроля выходных параметров физической модели и блок 12индикации состояния сдвиговых регистров.Устройство работает следующим обИмпульсы с генератора 1, синхронизаруюшего работу всего устройства, поступают на входы блока 2, блока 6, блока 7и блока 11. Блок 2 определеяет после- ЗО довательность операций всех блоков устройства и осуществляет перевод устройстваиэ одного режима работы в другой, путемподключения различных управляющих блоков. Блок 3 управляется блоком 2 и осу ществляется режим поиска. выходнойточки, из которой формируется (выращивается) допусковая область в виде гиперкуба.Этот поиск начинается из точки много мерного пространства, варьируемых спомощью физической модели первичныхпараметров радиоэлектронной схемь 1, вкоторой ати параметры принимают значения верхних границ своих диапазонов 4, варьирования. Последовательно проверяют,.ся все точки, лежащиена диагонали об-.: ласти исследования радиоэлектроннойсхеМы (т,еделая по каждому варьируемому параметру одинаковое число шаф гов)Это движение продолжается до тех;пор, пока точка, лежащая на диагоналиобласти исследования, не попадает в область работоспособности ( оказываетсяработоспособной по заранее установленному критерию). С этого момента осуществляется режим формирования оптимальной допусковой области в виде гиперкуба.При атом по команде блока 3 каждый иэ5варьируемых параметров последовательнополучает приращение в один квант (шаг).Вначале на работоспособность .прове ряется, как и в случае режима поиска, диагональная точка ( т,е, когда все параметры сместились на один квант). Эта проверка осуществляется блоком 3.Если диагональная точка работоспособна, то блок 2 подключает к работе блок 5, который осуществляет проверку 10 работоспособности вершин формируемого гиперкуба допусковой области, причем проверка. ведется не статистически по каждой грани гиперкуба (плоскости), образованные двумя параметрами, а строго 15 последовательно по вершинам гиперкуба,о образованным, как в результате смешения, на один квант каждого параметра, так и в результате смещенной пары параметров (при условии, что все остальные на ходятся в исходной точке).Такой подход к проверке работоспособйости значительно сократит объем исследований. Если все вершины гиперкуба допусковой области оказываются работоспособными, то блок 3 производит дальнейшее формирование допусковой области (делает еше один шаг по всем параметрам и новый цикл проверки вершин), Если же одна из вершин гиперкуба допусковой области оказывается неработоспособной, то эта вершина (один из первичных или пара первичных параметров) запоминается в блоке 6. В этом случае по сигналус блока 11 блок 2 вырабатывает команду на подключение блока 4, который осуществляет коррекцию допусковой области, т.е в соответствии с информацией об отказавших параметрах, идущей из блока 6 производится изменение коорди 40 нат исходной точкц Каждый параметр, отказавший в процессе формирования, получает смещение на один шаг в противоположную сторону, т,е, координата исходной точки по этому параметру получает45 реверс на, один шаг, После корректировки исходной точки, формирование начинается не с самого начала, а с того шага, при котором произошел отказ, т,е. производится достраивание гиперкуба допус-50 . ковой области при помоши блока З.,Если этот шаг на этот раз оказался не отказовым по всем варьируемым параметрам, то блок 3 производит следующий шаг по всем параметрам, а блок 5 про 55 изводит проверку этого шага, Так продолжается до тех пор, пока опять гденибудь не произойдет отказ, тогда опять 6отказовые параметры запоминаются в блоке 6 и вновь осуществляется коррекция исходной точки. Окончательно работа устройства кончается при условии, если после коррекции, очередной,шаг опять оказывается отказом. В таком случае гиперкуб допусковой области, най-, денный в шаге до коррекции, является отптимальным (максимальным по объему), . Отработка коьанд, поступающих с блоков (3, 4, 5) осушествлется блоком 7, который в свою очередь осуществляет непосредственное управление блоком 10 физической модели. Блок 7 состоит из пар сдвиговых регистров на каждый варьируемый параметр.При этом первый иэ каждой пары регистров показывает тот квант, который характеризует данный варьируемый параметр в исходной точке формирования допусковой области в виде гиперкуба. Второй регистр каждой пары характеризует значение данного параметра (его квант) в конечной точке формирования ф гиперкуба. Таким образом, разница координат исходной и койечной точек формирования допусковой области является разницей в заполнении двух регистров по каждому из варьируемых параметров- размер допусковой области или поле допуска по каждому из параметров. Работа блока 7 осуществляется следующим образом. В режиме поиска исходной точки формирования при подключении блока 3 осуществляется одновременный сдвиг сразу во всех регистрах.Так продолжается до тех пор, пока не найдена работоспособная исходная точка, В режиме формирования допусковой области первые регистры пар остаются на уровне исходной точки, а вторые отображают процесс формирования. Это осуществляется до тех пор, пока по ка кому -либо параметру (или нескольким) 1 не осуществляется отказ. Тогда наступает режим коррекции и подключается блок 4, При коррекции отказавшие параметры меняют свою координату исходной точки - это исходит за счет первого регистра пары, который получает сдвиг на один разряд (квант параметра) в противоположную сторону, Затем продолжается формирование и проверка уже во вто рых регистрах пары.При окончании работы устройства регистры каждой пары заполнены согласно найденному размеру гиперкуба допусковой области, Блок 12, который717783 7представлет из себя табло с индикаторными лампочками разрядов парных регистров блока 7, позволяет визуально наблюдать работу устройства по формированиюоптимальйой допусковой области. После3окончания работы устройства, блок 12 поз-.воляет получать в численном виде допуски на параметры варьируемых элементовисследуемой схемы (,снять разницу показаний индикаторов каждой пары регистров). Блок 7 осуществляет управлениеблоком 10 через распределитель Виэлементы 9, которое заключается в том,что в соответствии с режимами работыустройства, к выходам вторых регистров из каждой пары подключается черезблоки 8 и 9 соответствующие квантыварьируемых первичных параметров физической модели. Распределитель 8 обеспечивает включение необходимых коммутируюших элементов квантов варьируемыхпараметров блока 10, Элементы 9 квантов варьируемых параметров позволяют:по данным распределителям 8 установитьтребуемые значения этих паРамегров вблоке 10,Блок 10 физической модели представляет собой диэлектрическую плату (или., подложку), на которой последовательнос контактами соответствуюшйх элементов 9 подключены элементы, обеспечиваюшие выдачу квантов варьируемых параметров исследуемой схемы, с диапазонами, обеспечивающими определение границобласти работоспособности этой схемы 3и разбитые на одинаковые в относительных единицах интервалы,Блок 11, анализирующий выходныесигналы блока 10 и характиризуюшййуказанную блоком 5 ситуацию определяет 40работоспособна она или нет в соответствии с ранее выбрайньми критерммй"работоспособности, На время кбнтроля,кратное переводу сигналов от генерато ра 1, все переключения представителей 4квантов параметров в блоке 10 прекрашается,Устройство для определения оптимальных номиналов и допусков параметровэлементов радиоэлектронных схем, содержашее блок формирования управляюших сигналов, генератор тактовых импульсов, распределитель опроса параметров модели, выходы которого через элеф менты коммутации подключены к соответствуюшим входам блока физической модели,выходом соединенного с первым входомблока контроля выходных параметров фи.зической модели и блок памяти отказовпо параметрам, о т л и чаю щ е е с я тем,,что, с целью сокрашения времени испытанияв устройство введены блок сдвиговыхрегистров, выходы которого подключены 30 регистров коррекции положения допусковой области, второй выход которого подключен к выходу блоКа-памяти отказовпо параметрам, соединенному третьим Если блоком 11 зафиксирована неработоспособная ситуация, то информация ЗОо КмЪФЙх" варьйруемй.й"йараметрой," при-нявших участие в этой ситуации, записывается в блоке 6; "куда одновременноприходит и йнформацйг"о"составе йроверяемой ситуации. Сигнал об отказовой 5ситуации также поступает в блок 2 и ведет к подключению блока 4 после окон "-Чанйя-"данного"цикла проверки. 8Таким образом, предложенное устройство позволяет сократить объем и время исследований за счет замены статистического выбора исходной точки формиро- вания на регулярное а также замены статистической проверки граней формируемой допусковой области нв регулярную проверку работоспособности вершин,формула изобретения соответственно ко входу блока индикациисостояния сдвиговых регистров и входураспределителя опроса параметров модели,блок счетчиков формирования допусковой области, блок регистров коррекции положения допусковой области и блок выдачикоманд проверки работоспособности, выходы которых и выход генератора тактовых импульсов соединены с соответствующими входами блока сдвиговых регистров, первые входы блока формирования управляюших сигналов и блокапамяти отказов по параметрам подключены к выходугенератора тактовых импульсов, а вторые входы - к выходу блока контроля выходных параметров физической модели, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовыхимпульсов, входы блока счетчиков .формирования допусковой области и блока выдачи команд проверки работоспособности подключены соответственно к первомуи второму, выходам блока формированияуправляющих сигналов, третий выход которого соединен с первым входом блока717783 ставитель В. Ьержибхред Э. Чужик Корректор Н, Ст едактор М. Мнн Подписно енного комитета СССР тений и открытий 5, Раушская наб,8 . Тираж 75 ЦНИИПИ Г ударспо делам изобре 3035, Москва, Жаказ 9850/6 д, 4 Филиал ППП фПатентф, г, Ужгоро Проектн входом с выходом блока выдачи командпроверки работоспособности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Авторское свидетельство СССР Ж 389510, клС 01 Я 31/28, 1973. 2 Авторское свидетельство СССР по заявке % 2308782/18-21,кл, О 06 Я 15/46, 1976 (прототип).