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仿照电路缺陷确诊要素剖析

时间:2017-11-13|栏目:电子技术|点击:

仿照电路缺陷确诊要素剖析
一、仿照电路缺陷
  
  电路(体系)诞失规矩功用称为缺陷,在仿照电路中的缺陷类型及要素如下:从缺陷性质来分有前期缺陷、偶尔缺陷和损耗缺陷。前期缺陷是由方案、制作的缺陷等要素构成的、在运用前期发作的缺陷,前期缺陷率较高并随时刻而活络降低。核算标明,数字电路的前期缺陷率为3~10%,仿照电路的前期缺陷率为1~5%,晶体管的前期缺陷率为0.75~2%,二极管的前期缺陷率为0.2~1%,电容器的前期缺陷率为0.1~1%。
  偶尔缺陷是由偶尔要素构成的、在有用运用期内发作的缺陷,偶尔缺陷率较低且为常数。损耗缺陷是由老化、磨损、损耗、疲倦等要素构成的、在运用后期发作的缺陷,损耗缺陷率较大且随时刻活络上升。从缺陷发作的进程来分有软缺陷、硬缺陷和间歇缺陷。软缺陷又称骤变缺陷,它是由元件参量随时刻和环境条件的影响缓慢改动而超出容差构成的、经过事前查验或监控能够猜想的缺陷。硬缺陷又称骤变缺陷。它是由于元件的参量俄然呈现很大差错(如开路、短路)构成的、经过事前查验或监控不能猜想到的缺陷。依据试验阅历核算,硬缺陷约占缺陷率的80%,持续研讨仍有有用价值。间歇缺陷是由老化、容差短少、触摸不良等要素构成的、仅在某些特定状况下才体现出来的缺陷。从一同缺陷数及缺陷间的彼此联络来分有单缺陷、多缺陷、独立缺陷和从属缺陷。单缺陷指在某一时刻缺陷仅触及一个参量或一个元件,多见于作业中的设备。多缺陷指与几个参量或元件有关的缺陷,多见于刚出厂的设备。独立缺陷是指不是由另一个元件缺陷而致使的缺陷。从属缺陷是指由另一个元件缺陷致使的缺陷。
  
  二、测前横拟法SBT
  
  测前仿照法又称缺陷字典法FD(Fault Dictionary)或缺陷仿照法,其理论根底是办法辨认原理,根柢进程是在电路查验之前,用核算机仿照电路在各种缺陷条件下的状况,树立缺陷字典;电路查验往后,依据丈量信号和某种断定原则查字典。然后断定缺陷。挑选查验丈量点是缺陷字典法中最首要的有些。为了在满意阻隔央求的条件下使查验点尽或许少,有必要挑选具有高分辩率的查验点。在大大都状况F,字典法选用查表的办法,表中元素为d…i=l,2,…,n,j=1,2,…,m,n是假定缺陷的数目,m是丈量特性数。
  缺陷字典法的利益是一次性核算,所需查验点少,简直无需测后核算,因而运用活络,分外适用于在线确诊,如在机舱、船舱运用。此法缺陷是缺陷阅历有限,存储容量大,大方案查验艰难,如今首要用于单缺陷与硬缺陷的确诊。
  缺陷字典法按树立字典所依据的特性又可分为直流法、频域法和时域法。
  (一)直流缺陷字典法。直流缺陷字典法是运用电路的直流照料作为缺陷特征、树立缺陷字典的办法,其利益是对硬缺陷的确诊简略有用,比照照照老到。
  (二)频域法。频域法是以电路的频域照料作为缺陷特征、树立缺陷字典的办法,其利益是理论剖析比照老到,一同硬件央求比照简略,首要是正弦信号发作器、电压表和频谱剖析仪。
  (三)时域法。时域法是运用电路的时域照料作为缺陷特征而树立缺陷字典的办法。首要有伪噪声信号法和查验信号方案法(辅佐信号法)。当缺陷字典树立后,就可依据电路实测效果与缺陷字典中存储的数据比照辨认缺陷。
  三、测后仿照法SAT
  
  测后仿照法又称为缺陷剖析法或元件仿照法,是这些年虽生动的研讨范畴,其特征是在电路查验后,依据丈量信息对电路仿照,然后进行缺陷确诊。依据一同可确诊的缺陷是不是受限,SAT又分为恣意缺陷确诊(或参数辨认技能)及多缺陷确诊(或缺陷证明技能)。

(一)恣意缺陷确诊。此法的原理是运用网络照料与元件参数的联络,依据照料的丈量值去辨认(或求解)网络元件的数值,再依据该值是不是在容差方案以内来断定元件是不是缺陷。所以此法称为参数辨认技能或元件值的可解性疑问,理论上这种办法能查出悉数元件的缺陷,故又称为恣意缺陷确诊。确诊中为了获取充沛的查验信息,需求许多地查验数据。
  (二)多缺陷确诊。阅历证明,在实习运用中(高牢靠电路),恣意缺陷的或许性很小,单缺陷概率最高,假定思考一个缺陷呈现或许致使另一有关缺陷,假定两个或几个元件一同发作的多缺陷也是合理的。别的关于仿照LSI(Large Scale Integration,大方案集成电路)电路加工中的微调,也是以有限参数调整为方针的。因而在1979年往后,SAT法的研讨首要朝着更有用化的多缺陷确诊方向翻开。即假定发作缺陷的元件是少数几个,经过有限的丈量和核算断定缺陷。因该法是先假定缺陷方案再进行验证,所以又称为缺陷证明技能。
  
  四、别的办法   
  (一)近似技能。近似技能偏重研讨在丈量数有限的状况下,依据必定的差异原则,辨认出最或许的缺陷元件,其间包含概率核算法和优化法。此法原理与缺陷字典法非常相似,归于测前仿照的一类。选用最小平方原则的联合差异法和迭代法,选用加权平方原则的L2近似法,选用范数最小原则的准逆法等。这些办法都归于测后仿照,由于在线核算量大,运用不多。
  (二)迷糊确诊。关于凌乱电路,由于元件容差、电路噪声以及元件参量与特性之间的非线性,用传统的电路理论难以取得准确解和仅有解,呈现了迷糊景象,而这种迷糊景象与随机景象纷歧样,不便利当利利当当当当利当当利利利利当利当利利利当利当利当利当当利利当于用核算剖析办法来处理。别的,关于缺陷确诊来说。一般不央求准确解,只需满意缺陷阻隔央求即可,所以提出把凌乱电路看作迷糊体系,用迷糊信息处理的办法进行缺陷确诊。迷糊确诊的原理是迷糊办法辨认。测前,运用从属度函数依照纷歧样的原则构成差异函数;测后,再运用差异函数差异所测得的特性向量对各种缺陷状况的从属度程度。为了跋涉确诊功率,迷糊辨认应当具有自学习和批改功用,最简略的办法是依据实习确诊的效果,以恰当的办法、主动地批改从属度函数或差异函数,以便不断自我完善。
  (三)人工智能技能。这些年,跟着人工智能的翻开,确诊主动化、智能化的央求逐骤变为实习。其间依据知识的专家体系(简称专家体系)的研讨起步最早,如今在确诊中已有成功的运用。迷糊理论由于具有处理不断定信息的才华,因而一般和专家体系联络,作为前处理和后处理。神经网络技能在确诊中的运用起步较晚,但由于其健旺的并行核算才华和自学习功用及联想才华,很适协作缺陷分类和办法辨认,因而在确诊中很受等候。

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