SU1330590A1 - Устройство дл контрол области работоспособности электронных блоков - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет уменьшить . веро тность выхода из стро  контролируемого блока при испытании и сократить врем  испытаний. Устройство содержит генератор 1 псевдослучайньк кодов, коммутатор 2, регистр 3 напр жени , регистр приращени  адреса, сумматор 5, счетчики 6 и 7, блок 8 управлени , блок 9 пам ти, блок 10 регистрации, блок 11 задани  крутизны фронта, генератор 12 линейно из- мен ющегос  напр жени  и блок 14 анализа . Введение генератора 15 импульсов , ключей 16 и 17, триггеров 19 и , 18 сокращает переборы комбинации испытательных сигналов, при которых произошло допустимое число сбоев или отказов, и исключает их из последовательности испытательньлх напр жений. 3 ил. О) со 00 о ел со

Description

1 1

Изобретение относитс  к контроль но-измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  области работоспособности электронных блоков при изменении напр жени  питани 

Целью изобретени   вл етс  уменьшение веро тности выхода из стро  контролируемого блока при испытании и сокращение времени испытаний, что достигаетс  сокращенным перебором комбинаций испытательных сигналов, при которых произошло допустимое число сбоев или отказов, и дальнейшим исключением их из последовательности испытательных напр жений.

На фиг.1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма его работы в режиме начальной установки и режиме генерации испытательных сигналов; на фиг.З - то режиме считывани  результатов испытаний.

.Устройство содержит генератор 1 псевдослучайных кодов, коммутатор 2, регистр 3 напр жени , регистр 4 приращени  адреса, сумматор 5, первый 6 и второй 7 счетчики, блок 8 управлени , блок 9 пам ти, блок 10 регистрации , блок 11 задани  крутизны фронта, генератор 12 линейно измен ющегос  напр жени , контролируемый блок 13 дл  подключени  объекта контрол , блок 14 анализа, генератор 15 импульсов, первый 16 и второй 17 ключи и первый 18 и второй 19 триггеры .

Регистр 3 напр жени  и регистр 4 приращени  адреса выходами подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора 2, третий вход которого соединен с первым выходом генератора 1 псевдослучайных кодов.

Блок 8 управлени  первым выходом подключен к установочным входам сумматора 5 и первого счетчика 6 и первому входу .генератора 12, вторым выходом - к управл ющему входу коммутатора , третьим выходом - к управл ющему вхрду счетчика 6.

Четвертый выход блока 8 соединен с управл ющими входами второго счетчика 7 и блока 10 регистрации, п тый выход - с счетным входом счетчика 7, шестой и седьмой выходы - с первым и вторым управл ющими входами блока 9 пам ти.

305902

Генератор 12 линейно измен ющегос  напр жени  втормм входом подключен к выходу коммутатора 2 и входу сумматора 5, третьим входом - к вы ходу сумматора 5, входу счетчика 6 и первому адресному входу блока 9, четвертым входом - к выходу блока 11 задани  крутизны фронта. ig Первый выход генератора 12 соединен с входом блока 13, выход которого через блок 14 анализа соединен

с первым входом блока 8 управлени .

Второй выход генератора 12 подклю- 15 чен к второму входу блока 8. Первый выход блока 9 пам ти соединен с входом второго счетчика 7 и входом блока 10 регистрации. Выход счетчика

7подключен к входу записи блока 9.

20 Выход генератора 15 импульсов

подключен к входу генератора 1 и первому входу ключа 16, второй вход которого соединен с вторым выходом ге- нерат.ора 1, а выход - с третьим вхо- 25 дом блока 8 управлени  и п тым входом генератора 12 линейно измен ющегос  напр жени . -Управл ющий вход ключа 16 соединен с восьмым выходом блока

8и управл ющим входом ключа 17,

3Q вход которого подключен к выходу переноса сумматора 5. Первый вькод Ключа 17 соединен со счетным входом пер , вого триггера 18, а второй выход - со счетным входом счетчика 6 и выходом триггера 18, с которым образует функцию монтажное ИЛИ.

Выход счетчика 6 соединен с вторым адресным входом блока 9 пам ти, а выход переноса - со счетным входом

Q вт.орого триггера 19, выход которого подключен к четвертому входу блока 8.

Установочные входы триггеров 18 и 19 подключены к дев тому выходу блока 8 управлени , дес тый выход

с которого подключен к управл ющему входу сумматора 5, а одиннадцатый выход - к шестому входу генератора 12.

Второй выход блока 9 пам ти подJ- ключен к .п тому входу блока 8 управлени . ,

Устройство работает следующим образом .

55 Контроль осуществл ют в трех режимах: режиме начальной установки, режиме генерации испытательных сигналов и режиме считывани  результатов испытаний.

35

В режиме начальной установки блок 8 управлени  вырабатывает сигнал Начальна  установка по своему первому выходу в момент t (фиг.2а). Он сбрасывает в нуль сумматор 5 и первый счетчик 6, устанавливает в исходное состо ние генератор 12 линейно измен ющегос  напр жени .

В момент t, на восьмом выходе блока 8 управл ющий сигнал переходит в единичное состо ние и подключает выход ключа 16 к второму выходу генератора .1 псевдослучайных кодов, на ко20

тором формируетс  сигнал XI (фиг.26). 15 ным, нормальным или какого-либо дру- В блоке 8 управлени  этот сигнал инвертируетс , и инверсный сигнал Х2 (фиг,2в) снимаетс  с дес того выхода блока 8.

Управл ющий код на вторам выходе блока 8 подключает выход коммутатора 2 к выходу регистра 3 напр жени , и его параллельный цифровой код Ng п,п. ..п., где к - разр дность кода, поступает на вход сумматора 5. Стар- .ший разр д кода  вл етс  знаковым и подключен к второму входу генератора 12.

В момент t по сигналу Х2 происходит запись кода в сумматор 5 (фиг 2 виг). На четвертый вход генератора 12 поступает параллельный цифровой код с выхода блока 11 задани  крутизны фронта испытательного сигнала . В момент ij (фиг.2д) сигнал Z2 на одиннадцатом выходе блока 8 своим задним фронтом запускает генератор 12, который на своем первом выходе воспроизводит напр жение, из мен кщеес  по линейному закону с заданной крутизной:

гого- вида.

В этом режиме блок 8 управлени  подключает выход коммутатора 2 к первому выходу генератора 1 псевдослучайных кодов. Генератор 1 формирует псевдослучайную последовательность цифровых кодов U N., которые определ ют приращение к начальному значению кода в сумматоре 5. Старший раз- 25 р д цифрового кода  вл етс  знаковым: О - приращение положительное . 1 - приращение отрицательное.

По сигналу Х2 приращение Л N суммируетс  с кодом N в сумматоре 5.

30

Генератор 12 линейно измен ющегос  напр жени  начинает вьфабатьшать напр жение (фиг.2д)

и

,,sign п, К,М

,

На третий вход генератора 12 теперь поступает суммарный код и в нем

40

происходит.сравнение U напр жением

U,K,(,)

Bblt

с текущим

и

вых

(t)sign К,М t.

где К, - коэффициент преобразовани 

Код Ng, хран щийс  в это врем  в сумматоре 5, поступает на третий вход генератора 12, в котором происходит преобразование его в напр же- и сравнение с выходным

ние ,N напр жением U

еых

вых

в момент равенства (фиг.2д) генератор 12 прекращает генерацию линейного сигнала и фиксирует уровень выходного напр жени  UQ. Одновременно на втором выходе генератора 12 по вл етс  сигнал поступающий на второй вход блока 8 упра.влени , который переводит блок 8 в режим генерации испытательного

сигнала. При этом на третьем выходе блока 8 по вл етс  управл ющий сигнал , поступающий на управл ющий вход счетчика 6 и разрешающий перепись в него цифрового кода из сумматора 5. В режиме генерации испытательных сигналов на выходе устройства формируетс  сигнал со случайными значени ми уровней посто нного напр жени  и заданной крутизной фронта. Закон распределени  случайных значений сигнала задаетс  генератором 1 псевдослучайных кодов и может быть.равномер

ным, нормальным или какого-либо дру-

гого- вида.

В этом режиме блок 8 управлени  подключает выход коммутатора 2 к первому выходу генератора 1 псевдослучайных кодов. Генератор 1 формирует псевдослучайную последовательность цифровых кодов U N., которые определ ют приращение к начальному значению кода в сумматоре 5. Старший раз- р д цифрового кода  вл етс  знаковым: О - приращение положительное . 1 - приращение отрицательное.

По сигналу Х2 приращение Л N суммируетс  с кодом N в сумматоре 5.

30

Генератор 12 линейно измен ющегос  напр жени  начинает вьфабатьшать напр жение (фиг.2д)

и

,,sign п, К,М

,

На третий вход генератора 12 теперь поступает суммарный код и в нем

происходит.сравнение U напр жением

U,K,(,)

Bblt

с текущим

В момент их равенства U

вых

фикси5

0

5

руетс  на уровне U . Затем генератор 1 вырабатывает следующее значение кода u.N и происходит формирование следукнцего уровн  испытательного напр жени  и т.д.

Так как содержимое сумматора 5 в каждом следующем такте переписываетс  в счетчик 6, то в устройстве происходит запоминание кодов N; и , соответствующих уровн м выходного напр жени  U- и U,, в данном и пре- дьщущих тактах работы (фиг.2к). Это обсто тельство используетс  дл  запоминани  условий работоспособности контролируемого блока. Код N в сумматоре 5 используетс  как адрес стро5 ,1

ки матрицы запоминающих  чеек блока 9 пам ти и поступает на первый адресный вход этого блока. Код N; в первом счетчике 6 используетс  как адрес столбца матрицы и поступает на второй адресный вход блока 9 пам ти. Таким образом кодова  комбинаци  (N; , N, ) позвол ет поставить в соответствие каждому возможному перепаду испытательного напр жени  (U; , и. ) одну и только одну запоминающую  чейку блока 9 пам ти. Это обсто тельство используетс  дл  обработки результатов испытани  контролируемого электронного блока на помехоустойчивость.

Перед началом испытаний во все  чейки блока 9 пам ти заноситс  в обратном коде целое число q, определ ющее допустимое число сигналов отказа или сбоев электронного блока в процессе испытаний.

Величина q имеет веро тностный смысл и определ етс  по заданной достоверности контрол .

Контроль выходных параметров контролируемого электронного блока производит блок 14 анализа, который определ ет находитс  ли данный параметр в заданных границах и в случае выхода параметра за пределы границы работоспособности блок 14 анализа вырабатывает на своем выходе сигнал.

Если при воздействии перепада напр жени  питани  (Uj, U;, ) происходит отказ или сбой в контролируемом электронном блоке, то блок 14 анализа вьфабатывает сигнал (фиг,2м), пос- тупак)щий на первый вход блока 8 управлени . Последний на своем шестом выходе формирует управл ющий сигнал Чтение дл  блока 9 пам ти (фиг.2н), который разрешает считывание числа из  чейки с адресом (N;, N. ). Затем через врем  с , необходимое дл  завершени  переходного процесса чтени , блок 8 вырабатывает сигнал Вы-, вод на своем четвертом выходе (фиг. 2п), который поступает на управл ющий вход счетчика 7 и разрешает запись числа из блока 9 пам ти в счетчик 7.. После этого на п том выходе блока 8 управлени  по вл етс  сигнал +Г , поступаюпщй на счетный вход счетчика 7, и число в нем увеличиваетс  на единицу. На седьмом выходе блока 8 формируетс  сигнал Запись, посту- .пающий на второй управл ющий вход

90 6

блока 9 пам ти и разрешающей запись нового числа из счетчика 7 в блок 9 пам ти по адресу. Так как исходные числа в блоке 9 пам ти хранились в обратном коде, то после q сбоев (или больше сбоев) при одном и том же перепаде напр жений в течение процесса испытаний число в данной  чейке будет равно нулю шш станет положительным .

Следовательно, после достаточно длительного периода испытаний электронного блока он будет неоднократно подвергнут воздействию всех возможных комбинаций перепадов уровней напр жени  питани  с заданной крутизной фронта перепада. Массив значений, хран щихс  в блоке 9 пам ти, будет описывать область работоспособности

электронного блока при воздействи х помех по цепи питани . Эта область определ етс  множеством  чеек пам ти блока 9, содер жащих числа q . При этом адреса таких  чеек (Nj, N ; )

определ ют собственно значени  допустимых перепадов напр жени  питани  (U;, U;, ). Ячейки блока 9 пам ти , в которых q 5:0, характеризуют ситуации, привод щие к сбо м или отказам в контролируемом электронном блоке.

Идентификаци  нарушений работос- пособности обеспечиваетс  однознач- ным соответствием адресов этих  чеек пам ти уровнем перепада испытательного сигнала.

Возможны ситуации, когда одновременно с допустимой комбинацией уровней напр жени  питани  (U, U ) по другим цеп м контролируемого электронного блока приходит помеховый сигнал, привод щий к его ложному срабатыванию или отказу. В этом случае блок 14 анализа з.афиксирует это событие и изменит содержимое соответствующей  чейки пам ти блоков 9. Дл  исключени  вли ни  других сигналов на работу контролируемого блока в устройстве используетс  предварительное занесение во все  чейки блока 9 пам ти числа q, выполн ющего функцию порога срабатывани . При этом используетс 

тот факт, что веро тность двойного совпадени  допустимой случайной комбинации (U-, и,-, ) и помехового сигнала по другим цеп м контролируемого блока достаточно мала.

7, 1

Дл  сокращени  времени испытаний в устройстве при выработке каждого нового кода анализируетс  произошчо ли допустимое число отка.зов дл  комбинации (N;, N-, ). Если получили утвердительньш ответ, то организуетс  приращение кода в сумматоре 5 на величину лЫд приращени  адреса и дл  новой комбинации (N +uN, N.., ) анализ повтор етс . Так продолжаетс  до тех пор, пока не будет найдена разрешенна  комбинаци  ( Nj+m&Np, N- ), дл  которой . Это означает что область допустимых параметров испытательного напр жени  просматриваес .

Временна  диаграмма анализа кодов показана на фиг.2. Положим , т.е. допускаетс  только однократный сбой дл  каждой комбинации испытат ельного напр жени . По переднему фронту сигнала Z2 считываетс  содержимое  чейки (N, , NJJ), момент t на фиг.2. Контрольный разр д г  чейки блока 9 пам ти поступает на п тый вход блока 8 управлени . Если г 1, то отказа или сбо  контролируемого блока прн данной комбинации кодов не было. Если т 0, то qiO и вторична  пода- напр жени  Uf после действи  Ug запрещена. На фиг.2м в момент t при анализе кода N, значение г,, 1 и блок 8 разрешает переход сигнала Z2 на нулевой уровень. Этот переход запускает генератор 12 на формирование уровн  и, испытательного напр жени .

Предположим, что при действии U, произошел сбой (фиг.2м). Содержимое соответствующей  чейки блока 9 увеличиваетс  на 1, т.е. q равно нулю. Следовательно, последовательна  подача на контролируемый электронный блок напр жений U теперь запрещена .

Если в какой-либо момент времени после подачи кода N; генератор 1 снова вырабатывает код N, (момент t), то при считывании  чейки (N, N ) разр д Г| 0, и блок 8 управлени  вьщае нулевой уровень сигнала Z1 (фиг.2и). Сигнал с дев того выхода блока 8 устанавливает триггеры 18 и 19 в единичное состо ние. Одновременно фиксируетс  высокий уровень сигнала Z2. По нулевому уровню сигнала Z1 ключ 16 подключает к своему выходу вход генератора 15 импульсов. Сигналы генератора 15 следуют с большей

0

частотой, чем импульсы генератора 1. Кроме того, ключ 17 подключает выход переноса сумматора 5 к счетному входу триггера 18. Теперь блок 8 обеспечивает приращение кода в сумматоре и запрещает изменение кода в счетчике 6. Дл  этого коммутатор 2 подключает к входу сумматора 5 выход

регистра 4 приращени  адреса. Начинаетс  просмотр  чеек блока 9 пам ти. На фиг.2 показан случай, когда дл  кода N|+uNg комбинаци  (, N,,) разрешена. Тогда при -считывании г 1

(фиг.2л) и сигнал Z2 блока. 8 задним фронтом запускает генератор 12. Одновременно ключ 16 оп ть подключает генератор 1 к входу сумматора 5. В режиме считывани  результатов

испытаний происхо; ит перепись содер34СИМОГО блока 9 пам ти в блок 10 ре- гистрации, в качестве которого могут использоватьс  устройства типа ленточного перфоратора, устройства записи на магнитную ленту, а также устройства сопр жени  с ЭВМ.

Режим начинаетс  (фиг.За) с выработки сигнала Установка режима считывани  на первом выходе блока 8

управлени . При этом сумматор 5, счетчик 6 и генератор 12 устанавливаютс  в исходное состо ние. В отличие от предыдущего режима в сумматоре 5 фор

мируетс  детерминированна  последовательность кодов, позвол юща  последовательно считывать одну  чейку блока 9 за другой. Дл  этого сигнал на втором выходе блока 8 управлени  подключает выход коммутатора 2 к ре- гистру 4 приращени  адреса.

По сигналу Х2 (фиг.Зв) происходит последовательное увеличение адресного , кода в сумматоре 5. При этом сигнал на третьем выходе блока 8 управ- ени  блокирует перепись кода из сумматора .5 в счетчик 6. В третьем режиме состо ние счетчика 6 измен етс  . по сигналам переноса на выходе переноса сумматора 5 в моменты когда в

нем происходит переполнение.

По сигналам Х1 (фиг.36) блок 8 управлени  вырабатывает управл ющий сигнал Чтение (фиг.Зж) дл  блока 9 пам ти, в результате чего на его выходе по вл етс  код числа q в соответствующей  чейке пам ти. Этот код поступает на вход 10 блока регистрации .

Сигнал Вывод на четвертом выходе блока 8 управлени  (фиг.Зз) показывает , что считываемый из блока 9 пам ти код установилс .

Claims (1)

1. Таким образом последовательно считываетс  весь объем пам ти блока 9, хран щий результаты испытани  электронного блока. Последовательность поступлени  кодов в блок 10 регистра ции синхронизирована с пор дком изменени  адресов при считывании из блока 9 пам ти, что позвол ет построить , в блоке регистрации двумерную область работоспособности электрон- Вого блока в координатах -U;, Uj ; i, j 1,К, где К - чийло дискретных уровней напр жени  питани  блока . Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  области работоспособности электронных блоков содержащее генератор линейно измен ющегос  напр жени , блок анализа, вход которого соединен с выходом блока дл  подключени  объекта контрол , блок пам ти, генератор псев- дослучайньт кодов, регистр напр жени , регистр приращени  адреса, сумматор , первый и второй счетчики, блок задани  Крутизны фронта, блок управлени , блок регистрации и коммутатор , причем выход блока анализа соединен с первым входом блока управлени , выход регистра напр жени  соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом регистра приращени  адреса, третий вход - с первым выходом генератора псевдослучайных кодов, а уп- - равл йщий вход - с вторым выходом блока управлени , -информационный вход сумматора соединен с выходом коммутатора и вторым входом генератора линейно измен ющегос  напр жени , пергый выход которого соединен с входом блока подключени  объекта контрол , информационньм вход перого счетчика соединен с выходом сумматора , третьим входом генератора линейно измен ющегос  напр жени  и первым адресным входом блока пам ти, управл ющий вход - с третьим выходом блока управлени , установочный вход - с первым выходом блока управлени .

   5

   5

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   первым входом генератора линейно измен ющегос  напр жени  и установочным входом сумматора, а первый выход - с вторым адресным входом блока пам ти , информационный вход второго счетчика соединен с первым выходом блока пам ти и информационным входом блока регистрации, управл ющий вход - с четвертым выходом блока управлени  и управл ющим входом блока регистрации , счетный вход - с п тым выходом блока управлени , а выход - с входом записи блока пам ти, первый и второй управл ющие входы которого соединены с шестым и седьмым вькодами блока управлени  соответственно, выход блока задани  крутизны фронта соединен с четвертьп входом генератора линейно измен ющегос  напр жени , второй выход которого соединен с вторым входом блока управлени , отличаю-ще- е с   тем, целью повышени  быстродействи  и обеспечени  неразрушающего контрол , в него введены генератор импульсов, первый и второй ключи, первый и втарой триггеры, причем выход генератора импульсов подключен к входу генератора псевдослучайных кодов и первому входупервого ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора псевдослучайных кодов, управл ющий вход - с восьмым выходом блока управлени  и управл ющим входом второго ключа, а выход- с третьим входом блока управлени  и п тым входом генератора линейно измен ющегос  напр жени , вход второго ключа соединен с выходом переноса сумматора, первый выход - со счетным входом первого триггера, а второй вькод - со счетным входом первого счетчика и выходом первого триггера, выход переноса первого счетчика соединен Со счетным входом второго триггера , выход которого подключен к четвертому входу блока управлени , а установочные Ёходы первого и второго триггеров соединены с дев тым выходом блока управлени , дес тый вькод которого подключен к управл ющему входу сумматора, а одиннадцатый выход - к шестому входу генератора линейно измен ющегос  напр жени , второй выход блока пам ти соединен с п тым входом блока управлени .

   tz t,

   t-f te tg tio

   XI

   Сумма- /пор 5

   г

   (x

   д

   Cvfmwk

   mf- V

   ffft//ffff 3

   Составитель В.Савинов Редактор А.Дежнина Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

   Заказ 3579/48 Тираж 730Подписное

   ВНИИЖ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д.4/3

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   Фс1.Ъ