Устройство для проведения матричных испытаний радиоэлектронных схем

Т, 1 )ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(6,1) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 27.11,78 (21) 2688055/18-24 с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 2 З 0980 Бюллетень Но 5 Дата опубликования описания 250980(51)М. Кл. О 06 Г 15/Ьб Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯМАТРИЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах проверки и оптимизации па- раметров по критерию надежности5 безынерционных радиоэлектронных схем в статическом режиме.Известное устройство для проведев ния матричных испытаний радиоэлектронных схем не обладает достаточ ной точностью, так как позволяет исследовать влияние лишь двух параметров, без учета возникающих между параметрами корреляционных связей 111 .Наиболее близким к изобретению 15 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 уста новки номинальных значений, подключенного одним выходом .к первому входу блока управления и другими входами - к выходу вычислительного бло. ка и первому выходу генератора так товых импульсов, второй и третийвыходы которого соединены соответственно с одним входом блока коммутации, подключенного другим входомчерез блок перебора реализаций к первому выходу датчика случайных чисели вторым входом блока управления,третий вход которого соединен с одним выходом анализатора реализаций,подключенного входом к выходу блокаконтроля и другим выходом - ко второму входу блока гостроения сеченийобласти работоспособности, выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, а выход блокакоммутаций подключен ко второмувходу блока моделирования, соединенного выходом со вторым входом блокаконтроля и третьим входом - с однимвыходом блока Формировайия тестовыхсигналов, причем третий вход блокаконтроля подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов 2 . 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 и влияния и Формирователь модулей коэффициентов влияния, подключенный выходом к третьему входу вычислительного блока и входами - к выходу блока управления и одному выходу Формирователя 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 формирователя матриц коэФфициентов влияния подключен через Формирователь матриц коэФФициентов корреляции, подключенный другим входом к выходу блока управления, к четвертому входу вычислительного блока.На чертеже показана Функциональная схема устройства.Предлагаемое.устройство содержит блок 1 коммутаций, блок 2 перебора ре" ализации, 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 117блок 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 полс 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) удовлетворяющихусловиям работоспособности, и для проведения последовательного попарного случайногоперебора 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 фиэичес-. кой модели исследуемой схемы блока7 для каждой начальной случайнойточки, выдает в блок 10 построениясечений области работоспособности текущие номера параметров и их квантов,Участвующие в пеРеборе, по командеблока 12 установки номинальных значений, включает соответствующий номер кванта параметра Физической модели схемы, разрешает выдачу в блок13 тестовых сигналов для тех начальных случайных точек, которые удовлетворили условия работоспособности,выдает в блок 13 определения матрицкоэФфициентов влияния оптимальных номинальных значений параметров компонентов, получаемых для каждой начальной случайной точки, удовлетворяющей условиям работоспособности,дает разрешение на определение матриц коэффициентов корреляции в блоке 20 15 и модулей коэффициентов влиянияв блоке 14, а также координирует работу остальных блоков. Генератор 5тактовых импульсов используется длясинхронизации работы блоков коммутации, контроля и установки номинальных значений с блоком управления позаданному ритму, Блок б Формирования тестовых сигналов вырабатываетдля каждой конкретной физической модели схемы комплекс внешних входныхсигналов. Блок 7 моделирования выполнен в виде платы, на которой последовательно с контактами соответствующих ключевых элементов блока 1подключены выводы квантов моделируемых параметров исследуемой схемы сдиапазонами изменения, обеспечивающими определение границ сечений области работоспособности этой схемы. Блок 8 контроля преобразует лю бой выходной сигнал исследуемой схемы в вид и величину, удобную дляобработки и анализа в анализаторе 9реализаций. Анализатор 9 реализаций характеризует каждую реализацию, определяя, работоспособна онаили нет,в соответствии с выбраннымиранее критериями работоспособности.Блок 10 построения сеченнй областиработоспособности по данным блока 4управления и анализатора 9 реализацийполучает Сечения облаСти работоспособности для каждой пары параметровдля каждой иэ исходных начальных случайных точек, преобразует эту информацию в вид,удобный для последующей работы,и по команде блока управлениявыдает ее в вычислительный блок 11.Вычислительный блок 11 вписывает вкаждое сечение области работоспособности в соответствии с разрабо таиным алгоритмом оптимальное сечение допусковой области, осуществляет обработку серии полученных сечений допусковой области для каждогопараметра, определяя максимально воз 65 можный диапазон измерения и его оп 765813тимальное значение, и по команде блока управления сообщает зто значение в блок 12 установки номинальных значений, а также на основании данных, полученных по команде блока управления с блоков 14 и 15, в соответствии с разработанным алгоритмом определяет оптимальные допуски на параметры исследуемой схемы. Блок 12 установки номинальных значенчй останавливает работу всего устройства на время, кратное периоду поступления тактовых импульсов, в течение которого вносит изменения в программуработы блока управления, устанавливаяв блоке 7 полученное в результатепреДыдУщей обработки оптимальное значение, и выдает команду. на продолжение работы устройства. Блок 13 определения матриц коэффициентов влиянияреализует для каждого номинального вектора параметров, получившихся в ходе обработки двумерных сечений длякаждой 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 номинальныхзначений параметров, полученных в результате обработки двумерных сечений для каждой исходной случайной точки, случайных наборов внешних воздействий. Блок 15 определения матриц коэффициентов корреляции реализует путем соответствующей обработкиматриц коэффициентов влияния, соответствующих каждой исходной случайной точке, соответствующие матрицы коэффициентов корреляций.Решение задачи оптимизации пара метров радиоэлектронных схем и допусков на них по надежности состоитв том, чтобы заставить вектор состояния в пространстве внутренних параметров схемы находиться как можно дальше от границ потери работоспособности.Устройство работает следующим образом,После пуска устройства блок 4 управления, работающий по заданной программе, выдает команду в датчик 3 случайных квантов, который случайным образом выбирает квант в диапазоне изменения каждого параметра ,схемы, выдает сигнал о координатахначальной случайной точки в блок 2 пе ребора реализаций на срабатывание соответствующих ключевых элементов блока 1 коммутаций для включения выбранных представителей квантов внутренних параметров Физической моделисхемы. На вход блока 7 моделированияиз блока б формирования тестовых сигналов годается комплекс номинал ныхзначений входных сигналов, а блок 8контроля и анализатор 9 реализаций всоответствии с принятым критериемпроводят оценку реализации (работоспособности схемы при данном наборе 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 бОзначений внутренних параметров). Сигнал с анализатора 9 реализаций поступает на блок 4 управления, которыйв случае неудовлетворения начальнойслучайной точки условиям работоспособности выдает команду в датчик 3случайных квантов на поиск новойисходной случайной точки, в противчом случае выдает команду в датчик3 с поступлением следующих тактовыхимпульсов на проведение последовательного попарного случайного перебоа квантов первого и второго внутренних параметров схемы, а остальные параметры представлены своиминоминальными значениями полученными для начальной случайной точки, удовлетворив.ей условиям работоспособности, Результаты оценки работоспособности каждой ситуации попарного случайного перебора и координат квантов параметров, участвующих в реализации, выдаются в блок 10 построениясечений области работоспособности.Полученное таким образом двумерноесечение области работоспособностипо команде блока управления передается в вычислительный блок 11 в виде,удобном для его работы. Вычислительный блок 11 вписывает в каждое двумерное сехение области работоспособности оптимальное двумерное сечениедопусковой области. Параллельно с работой вычислительного блока продолжается случайный перебор квантов пер.щий оптимальному значению первогоб 5 параметра, в вид, удобный для извого и третьего внутренних параметров схемы, первого и четвертого ит.д, Таким образом, получается серияоптимальных двумерных сечений допусковой области относительно первого параметра, Вычислительный блок11 проводит совместную отработкувсей серии сечений, определяя максимально допустимый диапазон изменения первого параметра и его оптимальное значение. При получении сечения области работоспособности первого и последнего параметров вычислительный блок 11 останавливает работу устройства до момента выдачиоптимального номинального значенияпервого параметра для первой начальной случайной точки, удовлетворившейусловиям работоспособности. По окончании обработки серии сечений по команде блока 4 управления это значение сообщается в блок 12 установкиноминальных значений. Блок 12 преобразует номер кванта, соответствуюменения программы работы блока 4 управления, и блокирует работу устройства на время своей работы и включения представителя кванта первого параметра, соответствующего определенному номинальному значению. Затем выдает команду на продолжение ра 5 боты 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 усло виям работоспособности, и нахождении оптимальных значений параметров исследуемой схемы 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-. минальных 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 моду.лей коэффициентов влияния и блок 15 определения матриц коэффициентов корреляций, откуда по сигналу блока 4 управления информация в виде, удобном З 5 для последующей работы, поступает в вычислительный блок 11, где определяются оптимальные допуски на параметры схемы для первой начальной случайной точки. 40Аналогично происходит работа устройства при переборе следующих исходных случайных точек, по окончании которого вычислительный блок 11 выбирает по заданному алгоритму иэ серии полученных оптимальных векторов и допусков на них лучший и производит его печать.50Формула изобретенияУстройство для проведения матрич" ных испытаний радиоэлектронных схем, содержащее блок управления, выход которого. подключен к первым входам 55 датчйка случайных чисел, блоков Формировайия тестовых сигналов, моделирования, контроля, построения сечений области работоспособности, вычислительного блока и блока установки номинальных значений, подключенного одним выходом к первому входублока управления и другими входамик выходу вычислительного блока ипервому выходу генератора тактовыхимпульсов, второй и третий выходыкоторого соединены соответственнос одним входом блока коммутации,подключенного другим входом черезблок перебора реализаций к первомувыходу датчика случайных чисел, ивторым входом блока управления, третий вход которого соединен с однимвыходом анализатора реализаций,подключенного входом к выходу блокаконтроля и другим выходом - ко второму входу блока построения сеченийобласти работоспособности, выходкоторого соединен со вторым входомвычислительного блока, а выход блока коммутаций подключен ко второмувходу блока моделирования, соединенного выходом со вторым входом блокаконтроля и третьим входом - с однимвыходом блока Формирования тестовыхсигналов, причем третий вход блокаконтроля подключен к первому выходугенератора тактовых импульсов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,оно содержит Формирователи матрицкоэффициентов корреляции и влиянияи формирователь модулей коэФфициентов влияния, подключенный выходомк третьему входу вычислительногоблока и входами - к выходу блокауправления и одному выходу Формирователя матриц коэффициентов влияния,входы которого соединены с другимвыходом блока Формирования тестовыхсигналов, 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 черезФормирователь матриц коэффициентовкорреляции, подключенный другим вхо"дом к выходу блока управления, кчетвертому входу вычислительного блока.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 516048, кл, 0 06 Г 35/46, 07,04,752. Авторское свидетельство СССРпо заявке, Р 2630041/24,кл. О 06 Е 15/46, 15.06,78 (прототип),765813Составитель С. ХлебниковРе акто О. Стенина Тех А, епанская Ко екто С. ШекмарЗаказ 65 ОТираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий 113035 Москва ЕРа шская наб. д. 4 5 Филиал ППП Патент , г, Ужгород, ул. Проектная, 4