基于动态电源电流测试的电子电路故障诊断系统的设计.
摘要：动态电源电流测试对模拟集成电路故障诊断十分有效。采用斜坡电压源代替传统的恒定直流电压,从电源电流波形采样训练神经网络的数据并建立故障字典。利用小波变换具有同时在时-频域分析信号、大量压缩数据的属性,对采样信号进行小波包分解,提取故障特征来训练神经网络,简化了网络结构、提高了训练速度。实验结果表明,该方法能够实现快速故障检测及定位,具有准确率高的特点。
关键词：:故障诊断;模拟电路;动态电源电流;神经网络v
故障诊断是根据对被诊断对象测试所取得的有用信息进行分析处理，判断被诊断对象的状态是否处于异常状态或故障状态，确定故障的方位，预示故障的发生。早期的故障诊断是依据人对被诊断对象的感觉、听觉、触觉等感官和以往积累的相关经验，对其状态特征进行分析，判断某些故障的存在，或预测故障发生的时间。维修是使设备保持或恢复到规定状态所进行的全部活动，即不仅包括设备在使用过程中发生故障（损坏）时进行修复，以恢复其规定状态的修复性维修，而且还包括在故障（损坏）前，预防故障以保持规定状态所进行的预防性维修活动。近年来，数字技术和超大规模集成电路广泛应用于功能电路板的设计中，电子设备的功能和结构也越来越复杂，因此对其的测试工作量大，对检测的质量要求高，一般情况下很难依靠人的感官和经验把故障因素检查出来。现代故障诊断技术是近年来随着电子计算机技术、现代测试技术和人工智能技术的迅速发展而发展起来的一种新技术，是指应用现代化仪器设备和计算机系统等高新技术设备，通过测试来检查和识别设备及零部件的实时技术状态，对其进行科学的诊断。应用故障诊断技术对设备进行测试和诊断，可以及时发现设备的故障和预防恶性事故的发生，从而避免出现重大损失。
模拟电路广泛应用于军工、通讯、自动控制、测量仪表、家用电器等各个方面。随着大规模模拟集成电路的发展,模拟电路的复杂度和密集度不断增长,对模拟电路运行可靠性的要求更为严格。在模拟电路发生故障后,要求能及时将故障诊断出来以便检修、调试、替换。就模拟电路生产工厂而言,也要求能诊断出故障以便分析原因,改进工艺以提高成品合格率。对某些用于重要设备的模拟电路,还要求能进行故障预测,也就是对模拟电路在正常工作时的响应作持续不断的监测,以确定哪些元件将要失效,以便在模拟电路故障发生前将那些将要失效的元件替换掉,以避免故障发生。所有这些,通常的人工诊断技术已无法满足需要,因而,电路故障的自动诊断成为一个急待要解决的问题。自动故障诊断的关键在于诊断
程序的产生,而诊断程序产生的中心问题是电路故障诊断理论。因此,模拟电路故障诊断的研究引起世界各国电路理论工作者的高度重视。
模拟电路故障诊断理论的研究是从网络元件参数可解性开始的。1960年R.S.
Berkowitz首先提出了关于模拟电路诊断的可解性概念[4],指出,一个网络称为元件值可解的,当且仅当它的每个元件值能够从其外部端子上测得的网络特性唯一地加以确定,并提出了无源、线性、集总参数网络的网络元件值可解性的必要条件。以此拉开了模拟电路故障诊断理论研究的序幕。
从20世纪70年代起,世界各国的学者发表了许多有关模拟电路故障诊断方面的论文,提出了各种不同的原理和方法,并在1979年达到了一个高峰,奠定了模拟电路故障诊断的理论基础。国际电子电气工程师协会电路与系统学报(IEEE Trans.On CAS)为此出了模拟电路故障诊断特刊,以后,每年电路与系统国际会议都将故障诊断列为一项专题,每年在模拟电路故障诊断领域的研究中都有一些新的进展。
我国对模拟电路故障诊断理论的研究起步较晚,大约于70年代末才被较多地引起重视。以后的发展还是比较快的,主要从多故障法和字典法开始起步,主流仍然是研究多故障诊断的方法。
参考文献
1 毕增军等《电路板的故障测试系统》
2 邓 斌等．《带微处理器的电路板的仿真测试方法研究》．微处理器，
3 雷志勇等．《在线测试技术的原理及软硬件结构》．西安工业学院学报，
4 杜舒明．《数字电路板故障诊断的一种实用方法》．现代雷达，
5 马飒飒等．《通用数字集成电路实时仿真测试》．2000年全国测试学术会议论文集．北京：装甲兵工程学院，
6 王格芳等．《用于印制板电路诊断的自动探测技术研究》．系统工程与电子技术。
