[go: up one dir, main page]

RU2010321C1 - Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment - Google Patents

Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2010321C1
RU2010321C1 SU4914937A RU2010321C1 RU 2010321 C1 RU2010321 C1 RU 2010321C1 SU 4914937 A SU4914937 A SU 4914937A RU 2010321 C1 RU2010321 C1 RU 2010321C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
noise
low
block
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.Л. Соколов
Original Assignee
Северо-Западный Заочный Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Северо-Западный Заочный Политехнический Институт filed Critical Северо-Западный Заочный Политехнический Институт
Priority to SU4914937 priority Critical patent/RU2010321C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2010321C1 publication Critical patent/RU2010321C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

FIELD: computer technology. SUBSTANCE: device has unit 1 for computing predicted value of average noise power, unit 2 for computing average power for predicted moment of time, unit 3 for modelling low-frequency noise which has noise generator 4, group of pulse amplitude regulators 5, the first, the second and the third lower frequency filters 6, the first and the second adders 7, pulse generator 8, starting pulse generator 9, linearization unit 10, saw-tooth voltage generator 11, two division units 12, two switches 13, two subtraction units 14, controlled voltage supply 15, root-mean square value of noise meter 16, digital-to-analog converter 17. Unit 3 has also delay line 18. EFFECT: widened operational capabilities. 3 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как техническое средство обучения, а также для исследования реальных блоков и элементов радиоаппаратуры по их шумовым характеристикам. The invention relates to computer technology and can be used as a technical training tool, as well as for the study of real blocks and elements of radio equipment by their noise characteristics.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования режима вариации коэффициента эволюции отказов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). The purpose of the invention is the expansion of functionality by modeling the variation mode of the coefficient of evolution of the failure rate of electronic equipment (CEA).

Функциональная схема устройства представлена на фиг. 1; на фиг. 2 показаны сигналы на выходах блоков устройства; на фиг. 3 демонстрируется моделирование режима вариации коэффициента эволюции отказов элемента РЭА. A functional diagram of the device is shown in FIG. 1; in FIG. 2 shows the signals at the outputs of the device blocks; in FIG. Figure 3 shows the simulation of the variation mode of the coefficient of evolution of the failure rate of the CEA element.

Устройство содержит блок 1 вычисления предсказанного значения средней мощности шума, блок 2 вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени и блок 3 моделирования низкочастотного шума, включающий генератор 4 шума, группу регуляторов 5 амплитуды импульсов, первый фильтр 6-1 нижних частот, первый 7-1 и второй 7-2 сумматоры, второй фильтр 6-2 нижних частот, генератор 8 импульсов. Выходы регуляторов 5 амплитуды импульсов группы подключены к входам первого сумматора 7-1, выход которого соединен с входом второго фильтра 6-2 нижних частот. Выход последнего подключен к первому входу второго сумматора 7-2, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра 6-1 нижних частот. Генератор 4 шума подключен к входу первого фильтра 6-1 нижних частот, выход второго сумматора 7-2 подключен к первому входу блока 2 вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени. Устройство содержит также формирователь 9 запускающего импульса, блок 10 линеаризации, генератор 11 пилообразного напряжения, два блока 12-1 и 12-2 деления, два переключателя 13-1 и 13-2, два блока 14-1 и 14-2 вычитания, регулируемый источник 15 напряжения, измеритель 16 среднеквадратичного значения шума, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 17. В блок 3 моделирования низкочастотного шума введена линия 18 задержки. Выход генератора 8 импульсов соединен с входом линии 18 задержки, группы выходов которой подключена к входам регуляторов 5 амплитуды импульсов соответственно. The device comprises a unit 1 for calculating the predicted value of the average noise power, a unit 2 for calculating the average power at the predicted time, and a unit 3 for modeling a low-frequency noise, including a noise generator 4, a group of pulse amplitude controllers 5, a first low-pass filter 6-1, a first 7-1 and the second 7-2 adders, the second low-pass filter 6-2, an 8 pulse generator. The outputs of the regulators 5 of the pulse amplitude of the group are connected to the inputs of the first adder 7-1, the output of which is connected to the input of the second low-pass filter 6-2. The output of the latter is connected to the first input of the second adder 7-2, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter 6-1. The noise generator 4 is connected to the input of the first low-pass filter 6-1, the output of the second adder 7-2 is connected to the first input of the average power calculation unit 2 at a predicted time. The device also contains a trigger pulse generator 9, a linearization unit 10, a sawtooth voltage generator 11, two dividing units 12-1 and 12-2, two switches 13-1 and 13-2, two subtraction units 14-1 and 14-2, adjustable a voltage source 15, a rms noise meter 16, a digital-to-analog converter (DAC) 17. A delay line 18 is introduced into the low-frequency noise modeling unit 3. The output of the pulse generator 8 is connected to the input of the delay line 18, the group of outputs of which is connected to the inputs of the pulse amplitude controllers 5, respectively.

Последний выход группы линии 18 задержки соединен с входом формирователя 9 запускающего импульса, выход которого подключен к второму входу блока 2 вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени. Выход генератора 11 пилообразного напряжения соединен с входом блока 10 линеаризации, выход которого подключен к входу генератора 4 шума блока 3 моделирования низкочастотного шума. Выходы регуляторов 5 амплитуды импульсов группы соединены соответственно с неподвижными контактами первого переключателя 13-1, подвижный контакт которого подключен к входу третьего фильтра 6-3 нижних частот. Выход последнего соединен с входом делимого первого блока 12-1 деления, вход делителя которого подключен к выходу измерителя 16 среднеквадратичного значения шума, вход которого соединен с выходом первого фильтра 6-1 нижних частот. Выход первого блока 12-1 деления является первым выходом устройства. Выход второго фильтра 6-2 нижних частот соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя 13-2, второй неподвижный контакт которого подключен к выходу второго сумматора 7-2. Подвижный контакт второго переключателя 13-2 соединен с входом блока 1 вычисления предсказанного значения средней мощности шума, выход которого через ЦАП 17 подключен к входу вычитаемого первого блока 14-1 вычитания. Выход блока 14-1 соединен с входом делимого второго блока 12-2 деления, выход которого является вторым выходом устройства. Выход регулируемого источника 15 напряжения соединен с входом уменьшаемого первого 14-1 и второго 14-2 блоков вычитания. Вход вычитаемого второго блока 14-2 вычитания подключен к выходу блока 2 вычисления средней мощности шума на предсказываемый момент времени. Выход второго блока 14-2 вычитания соединен с входом делителя второго блока 12-2 деления. Вход регулирования регулируемого источника 15 напряжения является управляющим входом устройства, входы регулирования регуляторов 5 амплитуды импульсов группы являются группой управляющих входов устройства. The last output of the group of the delay line 18 is connected to the input of the trigger pulse shaper 9, the output of which is connected to the second input of the average power calculation unit 2 at a predicted time. The output of the sawtooth voltage generator 11 is connected to the input of the linearization unit 10, the output of which is connected to the input of the noise generator 4 of the low-frequency noise modeling unit 3. The outputs of the regulators 5 of the pulse amplitude of the group are connected respectively to the fixed contacts of the first switch 13-1, a movable contact of which is connected to the input of the third low-pass filter 6-3. The output of the latter is connected to the input of the dividend first division block 12-1, the input of the divider of which is connected to the output of the meter 16 of the rms noise value, the input of which is connected to the output of the first low-pass filter 6-1. The output of the first block 12-1 division is the first output of the device. The output of the second low-pass filter 6-2 is connected to the first fixed contact of the second switch 13-2, the second fixed contact of which is connected to the output of the second adder 7-2. The movable contact of the second switch 13-2 is connected to the input of the unit 1 for calculating the predicted average noise power, the output of which through the DAC 17 is connected to the input of the subtracted first subtraction unit 14-1. The output of block 14-1 is connected to the input of the divisible second division block 12-2, the output of which is the second output of the device. The output of the regulated voltage source 15 is connected to the input of the reduced first 14-1 and second 14-2 blocks of subtraction. The input of the subtracted second subtraction unit 14-2 is connected to the output of the average noise power calculation unit 2 at the predicted time. The output of the second subtraction unit 14-2 is connected to the input of the divider of the second division unit 12-2. The control input of the regulated voltage source 15 is the control input of the device, the control inputs of the regulators 5 of the pulse amplitude of the group are a group of control inputs of the device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Вначале оператор устанавливает заданный вид зависимости средней мощности шума, представляя ее в виде полинома k-ой степени:
y(t) = βo + β1t + β2t2 + . . . + βktk. (1)
Примем для определенности, что k = 2. Тогда зависимость (1) дается выражением
y(t) = βo+ β1t + β2t2, (2) где βo, β1, β2 - параметры, значения которых задаются или рассчитываются оператором по заданному значению у(0) и значениям координат экстремума to, y(to).
First, the operator establishes a given type of dependence of the average noise power, representing it in the form of a polynomial of the kth degree:
y (t) = β o + β 1 t + β 2 t 2 +. . . + β k t k . (1)
For definiteness, we assume that k = 2. Then, dependence (1) is given by the expression
y (t) = β o + β 1 t + β 2 t 2 , (2) where β o , β 1 , β 2 are parameters whose values are set or calculated by the operator at a given value of y (0) and the values of the coordinates of the extremum t o , y (t o ).

Оператор, подключая осциллограф к выходу первого сумматора 7-1, с помощью регуляторов 5-1, . . . , 5-Р устанавливает заpанее рассчитанные значения по формуле (2) амплитуды импульсов на их выходах. Эти импульсы, суммируясь в первом сумматоре 7-1, образуют ступенчатый сигнал, показанный на фиг. 2а. Этот сигнал после прохождения фильтра 6-2 нижних частот сглаживается и приобретает вид, показанный на фиг. 2б. Его значения на интервале от 0 до tm описываются выражением (2).The operator, connecting the oscilloscope to the output of the first adder 7-1, using the regulators 5-1,. . . 5-P sets the calculated values in advance according to the formula (2) of the pulse amplitude at their outputs. These pulses, being summed in the first adder 7-1, form the step signal shown in FIG. 2a. This signal, after passing through the low-pass filter 6-2, is smoothed and takes on the form shown in FIG. 2b. Its values in the range from 0 to t m are described by expression (2).

Сигнал с выхода второго фильтра 6-2 нижних частот поступает на первый неподвижный контакт второго переключателя 13-2 и одновременно на первый вход второго сумматора 7-2. На второй вход сумматора 7-2 поступает низкочастотный шум с выхода первого фильтра 6-1 нижних частот, который обладает заданной амплитудно-частотной характеристикой и полосой пропускания. В результате на выходе второго сумматора 7-2 образуется модель низкочастотного шума с заданным изменением средней мощности, как это показано на фиг. 2 в, где пунктиром показано изменение средней мощности шума. Шумы подобного типа характерны для собственных низкочастотных шумов элементов РЭА. The signal from the output of the second low-pass filter 6-2 is fed to the first fixed contact of the second switch 13-2 and simultaneously to the first input of the second adder 7-2. The second input of the adder 7-2 receives low-frequency noise from the output of the first low-pass filter 6-1, which has a given amplitude-frequency characteristic and bandwidth. As a result, a low-frequency noise model is generated at the output of the second adder 7-2 with a given change in average power, as shown in FIG. 2c, where the dotted line shows the change in average noise power. Noises of this type are characteristic of intrinsic low-frequency noise of REA elements.

Собственные низкочастотные шумы элементов РЭА представляют наибольший интерес с точки зрения прогнозирования качества РЭА, так как причиной возникновения низкочастотного шума являются различного рода явления и дефекты как на поверхности, так и в объеме материалов элементов. К ним относятся флуктуации поверхностных и объемных зарядов, изменения скоростей рекомбинации носителей, утечки тока, локальные перенапряженности и перестройка отдельных участков структуры материалов элементов при протекании тока через структурные неоднородности, дислокации и микротрещины. Поэтому низкочастотный шум с заданным изменением средней мощности является основой для создания интегрального метода неразрушающего испытания РЭА и ее элементов, в котором характеристики низкочастотного шума служат прогнозируемыми параметрами состояния и надежности РЭА. В качестве прогнозируемого параметра низкочастотного шума в устройстве моделируется средняя мощность шума в заданной полосе частот. The intrinsic low-frequency noise of CEA elements is of the greatest interest from the point of view of predicting the quality of CEA, since the cause of low-frequency noise is various phenomena and defects both on the surface and in the volume of the materials of the elements. These include fluctuations in surface and space charges, changes in carrier recombination rates, current leakage, local overstresses, and rearrangement of individual sections of the structure of element materials during current flow through structural inhomogeneities, dislocations, and microcracks. Therefore, low-frequency noise with a given change in average power is the basis for creating an integrated method of non-destructive testing of CEA and its elements, in which the characteristics of low-frequency noise serve as predicted parameters of the state and reliability of CEA. As a predicted parameter of low-frequency noise, the average noise power in a given frequency band is modeled in the device.

Шумовой сигнал на вход фильтра 6-1 нижних частот поступает с выхода генератора 4 шума. Эффективное значение шума на выходе генератора шума задается в каждый момент времени выходным сигналом блока 10 линеаризации, на вход которого поступает пилообразное напряжение с выхода генератора 11 пилообразного напряжения. Причем период колебаний генератора 11 на несколько порядков превышает период колебаний генератора 8 импульсов. Выполнение последнего условия позволяет считать практически неизменным эффективное напряжение шума на интервале изменения средней мощности шума, описываемое выражением (2). В то же время выполнение данного условия позволяет наблюдать изменение отношения детерминированной составляющей амплитуды средней мощности шума к среднеквадратичному значению шума от периода к периоду генератора 8 импульсов. The noise signal at the input of the low-pass filter 6-1 comes from the output of the noise generator 4. The effective value of the noise at the output of the noise generator is set at each moment of time by the output signal of the linearization unit 10, the input of which receives a sawtooth voltage from the output of the sawtooth voltage generator 11. Moreover, the oscillation period of the generator 11 is several orders of magnitude longer than the oscillation period of the 8 pulse generator. The fulfillment of the last condition allows us to consider the noise voltage to be practically unchanged over the interval of variation of the average noise power described by expression (2). At the same time, the fulfillment of this condition makes it possible to observe a change in the ratio of the deterministic component of the amplitude of the average noise power to the rms noise value from period to period of the pulse generator 8.

Рассмотрим как производится оценка отношения детерминированной составляющей амплитуды средней мощности шума в заданный момент времени к среднеквадратичному значению шума. Let us consider how we evaluate the ratio of the deterministic component of the amplitude of the average noise power at a given time to the rms value of the noise.

Оператор выбирает детерминированную составляющую амплитуды средней мощности шума в заданный момент времени tj, устанавливая подвижный контакт первого переключателя 13-1 в j-е положение, где j = 1,2, . . . , P. Импульсы с выхода соответствующего регулятора 5-j амплитуды поступают через переключатель 13-1 на вход третьего фильтра 6-3 нижних частот. На выходе фильтра 6-3 получают напряжение, пропорциональное амплитуде импульса на выходе соответствующего регулятора амплитуды, которое поступает на вход делимого первого блока 12-1 деления. На вход делителя блока 12-1 деления поступает эффективное напряжение шума с выхода измерителя 16 среднеквадратичного значения шума, измеряющего выходное напряжение первого фильтра 6-1 нижних частот. Таким образом, на выходе блока 12-1 деления получают отношение детерминированной составляющей амплитуды средней мощности шума в заданный момент времени к среднеквадратичному значению шума.The operator selects the deterministic component of the amplitude of the average noise power at a given time t j , setting the movable contact of the first switch 13-1 in the jth position, where j = 1,2,. . . , P. The pulses from the output of the corresponding amplitude controller 5-j arrive through switch 13-1 to the input of the third low-pass filter 6-3. The output of the filter 6-3 receives a voltage proportional to the amplitude of the pulse at the output of the corresponding amplitude controller, which is fed to the input of the divisible first division block 12-1. At the input of the divider of the division unit 12-1, the effective noise voltage is supplied from the output of the meter 16 of the rms noise value measuring the output voltage of the first low-pass filter 6-1. Thus, at the output of the division block 12-1, the ratio of the deterministic component of the amplitude of the average noise power at a given point in time to the rms noise value is obtained.

Смоделированная реализация низкочастотного шума с изменяемой средней мощностью с выхода второго сумматора 7-2 поступает на первый вход блока 2 вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени в каждом такте работы генератора 8 импульсов. На фиг. 2в показана одна из подобных реализаций и соответствующие отсчеты средней мощности

Figure 00000002
,
Figure 00000003
, . . . ,
Figure 00000004
, . . . в моменты времени t1, t2, . . . , tj, . . . .The simulated implementation of low-frequency noise with variable average power from the output of the second adder 7-2 goes to the first input of the average power calculation unit 2 at the predicted time in each clock cycle of the 8 pulse generator. In FIG. 2c shows one of such implementations and corresponding average power readings
Figure 00000002
,
Figure 00000003
,. . . ,
Figure 00000004
,. . . at times t 1 , t 2 ,. . . , t j,. . . .

В блоке 2 вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени производится оценка средней мощности шума на заданный момент времени tn для заданного числа отсчетов m.In block 2 of calculating the average power at a predicted time, the average noise power at a given time t n is estimated for a given number of samples m.

Приведем расчетные формулы для коэффициентов параболы (2) при числе отсчетов m = 4

Figure 00000005
=
Figure 00000006
(
Figure 00000007
+
Figure 00000008
+
Figure 00000009
+
Figure 00000010
)
Figure 00000011
;
Figure 00000012
= -
Figure 00000013
(
Figure 00000014
-
Figure 00000015
)-
Figure 00000016
(
Figure 00000017
-
Figure 00000018
)+
Figure 00000019
(
Figure 00000020
-
Figure 00000021
)+
Figure 00000022
(
Figure 00000023
-
Figure 00000024
); (3)
Figure 00000025
= -
Figure 00000026
(
Figure 00000027
-
Figure 00000028
)-
Figure 00000029
(
Figure 00000030
-
Figure 00000031
)+
Figure 00000032
(
Figure 00000033
-
Figure 00000034
), где Δt - интервал времени между соседними отсчетами.We give the calculation formulas for the parabola coefficients (2) with the number of samples m = 4
Figure 00000005
=
Figure 00000006
(
Figure 00000007
+
Figure 00000008
+
Figure 00000009
+
Figure 00000010
)
Figure 00000011
;
Figure 00000012
= -
Figure 00000013
(
Figure 00000014
-
Figure 00000015
) -
Figure 00000016
(
Figure 00000017
-
Figure 00000018
) +
Figure 00000019
(
Figure 00000020
-
Figure 00000021
) +
Figure 00000022
(
Figure 00000023
-
Figure 00000024
); (3)
Figure 00000025
= -
Figure 00000026
(
Figure 00000027
-
Figure 00000028
) -
Figure 00000029
(
Figure 00000030
-
Figure 00000031
) +
Figure 00000032
(
Figure 00000033
-
Figure 00000034
), where Δt is the time interval between adjacent samples.

Вычисленные значения коэффициентов

Figure 00000035
,
Figure 00000036
,
Figure 00000037
используются в блоке 2 для вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени tn по формуле
y(t
Figure 00000038
)=
Figure 00000039
+
Figure 00000040
t
Figure 00000041
t 2 n (4)
Оценка средней мощности (4) поступает на выход устройства и на вычитаемый вход второго блока 14-2 вычитания.The calculated values of the coefficients
Figure 00000035
,
Figure 00000036
,
Figure 00000037
are used in block 2 to calculate the average power at the predicted time t n according to the formula
y (t
Figure 00000038
) =
Figure 00000039
+
Figure 00000040
t
Figure 00000041
t 2 n (4)
The average power rating (4) is supplied to the output of the device and to the subtracted input of the second subtraction unit 14-2.

С целью синхронизации работы генератора пилообразного напряжения блока 2 с генератором 8 импульсов введена связь с последнего отвода линии 18 задержки через формирователь 9 на второй вход блока 2 вычисления средней мощности на предсказываемый момент времени. In order to synchronize the operation of the sawtooth voltage generator of block 2 with the pulse generator 8, communication was introduced from the last tap of the delay line 18 through the former 9 to the second input of the average power calculation unit 2 at a predicted time.

На объединенные вычитающие входы блоков 14-1 и 14-2 вычитания поступает напряжение заданного порога Uпор с выхода источника 15 регулируемого напряжения. Установка порога Uпор производится оператором в источнике 15.The combined subtractive inputs of the subtraction units 14-1 and 14-2 receive the voltage of a predetermined threshold U then from the output of the regulated voltage source 15. The threshold U then is set by the operator at source 15.

Рассмотрим случай, когда второй переключатель 13-2 находится в первом положении. Тогда выход фильтра 6-2 нижних частот соединен с входом встроенного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) блока 1 вычисления предсказанного значения средней мощности шума. В качестве блока 1 используется программируемый микровычислитель, управляемый оператором. Consider the case where the second switch 13-2 is in the first position. Then the output of the low-pass filter 6-2 is connected to the input of the built-in analog-to-digital converter (ADC) of the unit 1 for calculating the predicted value of the average noise power. As block 1, a programmable microcomputer controlled by the operator is used.

В блоке 1 по формулам (3) производится расчет коэффициентов

Figure 00000042
,
Figure 00000043
,
Figure 00000044
при том же числе отсчетов значений средней мощности m = 4. При этом значения средней мощности не искажены действием низкочастотного шума, поскольку, как уже отмечалось, переключатель 13-2 подсоединяет к входу блока 1 выход фильтра 6-2.In block 1, according to formulas (3), the coefficients are calculated
Figure 00000042
,
Figure 00000043
,
Figure 00000044
with the same number of samples of the average power values m = 4. Moreover, the average power values are not distorted by low-frequency noise, since, as already noted, switch 13-2 connects the output of filter 6-2 to the input of unit 1.

Вычислив коэффициенты

Figure 00000045
,
Figure 00000046
,
Figure 00000047
и зафиксировав их в памяти блока 1, оператор рассчитывает предсказанное значение средней мощности по формуле (4). Полученное значение y1(tn) фиксируется в регистре памяти блока 1, поступая далее на ЦАП 17. Аналоговый сигнал на выходе ЦАП 17, отображающий расчетное значение средней мощности шума на предсказываемый момент времени, поступает на вычитаемый вход первого блока 14-1 вычитания.By calculating the coefficients
Figure 00000045
,
Figure 00000046
,
Figure 00000047
and fixing them in the memory of block 1, the operator calculates the predicted value of the average power according to the formula (4). The obtained value of y 1 (t n ) is recorded in the memory register of block 1, then fed to the DAC 17. An analog signal at the output of the DAC 17, which displays the calculated value of the average noise power at the predicted time, is fed to the subtracted input of the first subtraction block 14-1.

Таким образом, на выходе второго блока 12-2 деления, который является вторым выходом устройства, получают напряжение, отображающее в заданном масштабе величину
K(σ)=

Figure 00000048
, (5) где y1(tn) - расчетное значение средней мощности шума на выходе ЦАП 17;
Figure 00000049
(tn) - оценка средней мощности шума на предсказываемый момент времени на выходе блока 2.Thus, at the output of the second division unit 12-2, which is the second output of the device, a voltage is obtained that displays the magnitude in a given scale
K (σ) =
Figure 00000048
, (5) where y 1 (t n ) is the calculated value of the average noise power at the output of the DAC 17;
Figure 00000049
(t n ) is an estimate of the average noise power at a predicted time at the output of block 2.

Из анализа выражения (5) следует, что при заданной установке сигнала на выходе фильтра 6-2 нижних частот и заданном пороге Uпор в блоке 15, числитель y1(tn)-Uпор является постоянной величиной, а знаменатель (tn)-Uпор - случайной величиной, поскольку оценка

Figure 00000051
(tn) зависит от величины среднеквадратичного значения шума σ на выходе фильтра 6-1.From the analysis of expression (5), it follows that for a given signal at the output of the low-pass filter 6-2 and a given threshold U then in block 15, the numerator y 1 (t n ) -U then is a constant value, and the denominator (t n ) -U then - a random variable, since the estimate
Figure 00000051
(t n ) depends on the value of the rms noise value σ at the output of the filter 6-1.

В свою очередь напряжение среднеквадратичного значения шума на выходе фильтра 6-1 нижних частот задается в каждый момент времени выходным сигналом блока 10 линеаризации, который управляет выходным напряжением генератора 4 шума. Моделирование низкочастотного шума, изменяющегося по отношению к детерминированной составляющей средней мощности шума на выходе первого блока 12-1 деления, позволяет прогнозировать качество элементов РЭА из-за различного рода явлений и дефектов как на поверхности, так и в объеме материалов элементов. В этом случае вариации коэффициента К(σ ) или его область значений может перемещаться из прогнозируемых положительных значений безотказной работы в прогнозируемые значения отказа элементов (отрицательные значения). In turn, the voltage of the rms noise value at the output of the low-pass filter 6-1 is set at each time point by the output signal of the linearization unit 10, which controls the output voltage of the noise generator 4. Modeling of low-frequency noise, which varies with respect to the determinate component of the average noise power at the output of the first division block 12-1, allows us to predict the quality of CEA elements due to various kinds of phenomena and defects both on the surface and in the volume of the materials of the elements. In this case, the variation of the coefficient K (σ) or its range of values can move from the predicted positive values of uptime to the predicted values of the failure of the elements (negative values).

Указанные вариации коэффициента эволюции отказов РЭА могут быть смоделированы и продемонстрированы на двумерной плоскости, по оси абсцисс которой откладываются значения напряжения на первом выходе устройства, т. е. отношения детерминированной составляющей средней мощности шума к среднеквадратичному значению шума на выходе первого блока 12-1 деления, а по оси ординат откладываются соответствующие им значения коэффициента К(σ ). These variations of the REA failure evolution coefficient can be modeled and demonstrated on a two-dimensional plane, the abscissa axis of which shows the voltage values at the first output of the device, i.e., the ratio of the deterministic component of the average noise power to the rms noise at the output of the first division block 12-1, and the corresponding values of the coefficient K (σ) are plotted along the ordinate axis.

На фиг. 3 показано моделирование режима вариации коэффициента эволюции отказов РЭА при подаче на вход Х осциллографа с памятью напряжения с выхода блока 12-1, а на вход Y напряжения с выхода блока 12-2 деления. Показано смещение области вариации К( σ) в зависимости от эффективного значения моделируемого низкочастотного шума, отнесенного к детерминированной составляющей амплитуды средней мощности шума. In FIG. Figure 3 shows the simulation of the variation mode of the evolution coefficient of the REA failures when an oscilloscope with voltage memory is supplied to input X from the output of block 12-1, and voltage Y from the output of division block 12-2 to input Y. The shift of the variation region K (σ) is shown depending on the effective value of the simulated low-frequency noise, referred to the deterministic component of the amplitude of the average noise power.

Положительным эффектом данного устройства является демонстрация в автоматизированном режиме прогноза областей безотказной работы элемента РЭА (на фиг. 3 им соответствуют области А и Б) и областей возможных отказов элементов там, где вариации коэффициента захватывают отрицательные значения. A positive effect of this device is the demonstration in an automated mode of forecasting areas of failure-free operation of the CEA element (in Fig. 3, they correspond to areas A and B) and areas of possible failure of elements where the coefficient variations capture negative values.

Отметим, что во втором положении второго переключателя 13-2 выход сумматора 7-2 подключается к входу встроенного АЦП блока 1 вычисления предсказанного значения средней мощности шума. В этом случае оценка предсказанного значения средней мощности на выходе блока 1 также будет случайной величиной, зависящей от величины σ. Соответственно, на выходе блока 12-2 деления наблюдаются вариации коэффициента К( σ) двух случайных оценок. (56) Быков М. Ф. и др. Диагностика, прогнозирование, неразрушающий контроль и управление качеством ЭА. Л. : СЗПИ, 1985, с. 64-70. Note that in the second position of the second switch 13-2, the output of the adder 7-2 is connected to the input of the built-in ADC of the calculation unit 1 of the predicted value of the average noise power. In this case, the estimation of the predicted value of the average power at the output of block 1 will also be a random variable depending on the value of σ. Accordingly, at the output of the division block 12-2, variations of the coefficient K (σ) of two random estimates are observed. (56) Bykov M.F. et al. Diagnostics, forecasting, non-destructive testing and EA quality management. L.: SZPI, 1985, p. 64-70.

Применение микропроцессоpов и микроЭВМ в конструкциях и технологии производства РЭА. Методические указания к выполнению лабораторных работ. Л. : СЗПИ, 1988, с. 43-51, рис. 8. The use of microprocessors and microcomputers in the designs and production technology of REA. Guidelines for the implementation of laboratory work. L.: SZPI, 1988, p. 43-51, fig. 8.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОГНОЗА СОСТОЯНИЯ И ОТБРАКОВКИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ , содеpжащее блок вычисления пpедсказанного значения сpедней мощности шума, блок вычисления сpедней мощности на пpедсказываемый момент вpемени и блок моделиpования низкочастотного шума, включающий генеpатоp шума, гpуппу pегулятоpов амплитуды импульсов, пеpвый фильтp нижних частот, пеpвый и втоpой сумматоpы, втоpой фильтp нижних частот, генеpатоp импульсов, пpичем в блоке моделиpования низкочастотного шума выходы pегулятоpов амплитуды импульсов гpуппы подключены к входам пеpвого сумматоpа, выход котоpого соединен с входом втоpого фильтpа нижних частот, выход котоpого подключен к пеpвому входу втоpого сумматоpа, втоpой вход котоpого соединен с выходом пеpвого фильтpа нижних частот, выход генеpатоpа шума подключен к входу пеpвого фильтpа нижних частот, выход втоpого сумматоpа подключен к пеpвому входу блока вычисления сpедней мощности на пpедсказываемый момент вpемени, отличающееся тем, что, с целью pасшиpения функциональных возможностей за счет моделиpования pежима ваpиации коэффициента эволюции отказов pадиоэлектpонной аппаpатуpы, оно содеpжит тpетий фильтp нижних частот, фоpмиpователь запускающего импульса, блок линеаpизации, генеpатоp пилообpазного напpяжения, два блока деления, два пеpеключателя, два блока вычитания, pегулиpуемый источник напpяжения, измеpитель сpеднеквадpатичного значения шума, цифpоаналоговый пpеобpазователь, в блок моделиpования низкочастотного шума введена линия задеpжки, пpичем в блоке моделиpования низкочастотного шума выход генеpатоpа импульсов соединен с входом линии задеpжки, гpуппа выходов котоpой подключена к входам pегулятоpов амплитуды импульсов гpуппы соответственно, последний выход гpуппы линии задеpжки соединен с входом фоpмиpователя запускающего импульса, выход котоpого подключен к втоpому входу блока вычисления сpедней мощности на пpедсказываемый момент вpемени, выход генеpатоpа пилообpазного напpяжения соединен с входом блока линеаpизации, выход котоpого подключен к входу генеpатоpа шума блока моделиpования низкочастотного шума, выходы pегулятоpов амплитуды импульсов гpуппы соединены соответственно с неподвижными контактами пеpвого пеpеключателя, подвижный контакт котоpого подключен к входу тpетьего фильтpа нижних частот, выход котоpого соединен с входом делимого пеpвого блока деления, вход делителя котоpого подключен к выходу измеpителя сpеднеквадpатичного значения шума, вход котоpого соединен с выходом пеpвого фильтpа нижних частот, выход пеpвого блока деления является пеpвым выходом устpойства, выход втоpого фильтpа нижних частот соединен с пеpвым неподвижным контактом втоpого пеpеключателя, втоpой неподвижный контакт котоpого подключен к выходу втоpого сумматоpа, подвижный контакт втоpого пеpеключателя соединен с входом блока вычисления пpедсказанного значения сpедней мощности шума, выход котоpого чеpез цифpоаналоговый пpеобpазователь подключен к входу вычитаемого пеpвого блока вычитания, выход котоpого соединен с входом делимого втоpого блока деления, выход котоpого является втоpым выходом устpойства, выход pегулиpуемого источника напpяжения соединен с входом уменьшаемого пеpвого и втоpого блоков вычитания, вход вычитаемого втоpого блока вычитания подключен к выходу блока вычисления сpедней мощности шума на пpедсказываемый момент вpемени, выход втоpого блока вычитания соединен с входом делителя втоpого блока деления, вход pегулиpования pегулиpуемого источника напpяжения является упpавляющим входом устpойства, входы pегулиpования pегулятоpов амплитуды импульсов гpуппы являются гpуппой упpавляющих входов устpойства. DEVICE FOR MODELING THE FORECAST OF THE STATE AND DISPLACEMENT OF RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT, containing a block for calculating a predicted value of the average noise power, a block for calculating the average power for a predicted time and a low-frequency noise frequency modeling block including adders, a second low-pass filter, a pulse generator, moreover, in the low-frequency noise modeling block, the outputs of the pulse amplitude controllers of the group are connected are directed to the inputs of the first adder, the output of which is connected to the input of the second low-pass filter, the output of which is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the output of the noise generator to the input of the output of the noise filter connected to the first input of the average power calculation unit at a predicted time, characterized in that, in order to expand functionality by simulating the mode of variation of the evolution coefficient, the failure of radio-electronic equipment, it contains a third-pass low-pass filter, a trigger pulse shaper, a linearization block, a saw-shaped voltage generator, two division blocks, two switches, two subtraction blocks, an adjustable voltage source, a noise meter, a noise meter a delay line has been introduced; moreover, in the low-frequency noise modeling block, the output of the pulse generator is connected to the input of the delay line, the output group of which is connected to the input I will give the regulators the amplitudes of the group pulses, respectively, the last output of the delay line group is connected to the input of the trigger pulse shaper, the output of which is connected to the second input of the average power calculation unit at the predicted time, the output of the saw generator is connected to the noise of the low-frequency noise modeling block, the outputs of the regulators of the pulse amplitude of the group are connected respectively to the fixed contacts of the first switch a device with a movable contact connected to the input of the third low-pass filter, the output of which is connected to the input of the divisible first division block, the input of the divider of which is connected to the output of the meter of the rms noise value, the input of which is connected to the output of the first low-pass filter, the output of the first block the output of the device, the output of the second low-pass filter is connected to the first fixed contact of the second switch, the second fixed contact of which is connected to the output of the second adder, movable to the second switch cycle is connected to the input of the predicted average noise power calculation unit, the output of which is connected via the digital-to-analog converter to the input of the first subtracted subtraction unit, the output of which is connected to the input of the second divided division unit, the output of which is the output of the second the input of the reduced first and second subtraction blocks, the input of the subtracted second subtraction block is connected to the output of the average noise power calculation unit before the said moment of time, the output of the second subtraction unit is connected to the input of the divider of the second division unit, the input of the regulation of the regulated voltage source is the control input of the device, the inputs of the regulation of the regulators of the pulse amplitude of the group are the group of the control inputs of the device.
SU4914937 1991-02-27 1991-02-27 Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment RU2010321C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4914937 RU2010321C1 (en) 1991-02-27 1991-02-27 Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4914937 RU2010321C1 (en) 1991-02-27 1991-02-27 Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010321C1 true RU2010321C1 (en) 1994-03-30

Family

ID=21562597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4914937 RU2010321C1 (en) 1991-02-27 1991-02-27 Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2010321C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vandersteen et al. Measurement and identification of nonlinear systems consisting of linear dynamic blocks and one static nonlinearity
Hazlerigg et al. Application of crosscorrelating equipment to linear-system identification
RU2010321C1 (en) Device for modelling prediction of condition and rejection of radio-electronic equipment
RU2207622C2 (en) Method and device for trend separation by multiplying estimates for its single original implementation
Callegari et al. Complex oscillation-based test and its application to analog filters
Goodman et al. Continuous measurement of characteristics of systems with random inputs: A step toward self-optimizing control
Wang et al. A method for verifying measurements and models of linear and nonlinear systems
RU2083954C1 (en) Inertial navigation system
RU2153188C1 (en) Method of diagnostics of dynamic objects
RU2131139C1 (en) Method for calculation of coefficients of transfer functions of dynamic objects and setter of test signals which implements said method
Verveyko et al. Frequency instability measurement device based on the pulse coincidence principle
SU935965A1 (en) Apparatus for simulating control system
Khorol’skii et al. Modern methods and means for nondestructive testing of the quality of power semiconductor devices
RU2665908C1 (en) Adaptive smoothing device
SU732894A1 (en) Device for forecasting parametrical reliability of radioelectronic devices
SU1059581A1 (en) Device for predicting parametric reliability of engineering system
CN119376229B (en) A power management chip control method and device
JPH07334070A (en) Process simulator
SU729554A1 (en) Device for conducting multi-factor experiment
RU2166789C2 (en) Method for determining transfer function coefficients of linear dynamic entities
SU805334A1 (en) Device for simulating electronic circuits
RU1798733C (en) Device for measurement of resistance
SU1004980A1 (en) Device for carrying out multi-factor experiment
JPH01304213A (en) Test device of dam outlet structure control device
SU272680A1 (en) TECHNICAL '' ^ | ! BY.PLAYOTEYAI