超容差条件下的电路软故障信号诊断方法研究
2021-07-14董江涛巨小微
无线电工程 2021年7期
董江涛,朱 琳,巨小微
(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081;2.太原卫星发射中心,宁夏 银川 750004)
0 引言
现行的模拟电路故障诊断方法大多是针对类似于开路、短路这种硬故障,难以发现在电路中的各个器件中存在的类似电路及器件缺陷或缓慢失效之类的软故障[1]。在复杂的集成电路中,由于制作工艺和本身容差的限制,器件的参数变化或者缺陷都有可能对电路的整体性能产生比较大的影响。元件参数的连续可变、容差以及电路响应的非线性等固有特点[2],都会影响复杂电路系统功能的正常运行,进一步影响电路的可靠性[3]。
文献[2]提出基于正态熵分布的容差处理方法,建立斜率故障模型诊断方法,该方法在一定概率分布假设上完成,具有应用局限性;文献[4] 提出一种基于多分辨率变换与小波神经网络的软故障诊断方法,该方法先引入多分辨率变换提取Sallen-Key滤波器电路的软故障特征;文献[5]提出了基于小波包和多重分形结合的特征提取新方法,但需要对信号特征进行预先采集与分析。
本文根据模拟电路软故障信号局部突变的特点,针对电路中的各个元器件改变参数值来模拟软故障信号,利用小波信号的局部特征表征能力完成软故障信号的检测,并根据多分辨率小波分解结果分析软故障特性,为软故障的定位和排除提供方法。
1 电路仿真设计
本文采用蒙特卡罗电路分析方法分析在不同参数下的电压输出信号,以此得到电路输出的正常电压信号和软故障信号,作为特征提取和预处理的诊断信号,带通滤波器原理如图1所示。……
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