Устройство для прогнозирования надежности радиоэлектронных устройств

Устройство для прогнозирования надежности радиоэлектронных устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик «) 1 003098 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2Х0181 (21) 3284404/18-24 р „ к з с присоединением заявки ¹

G 06 F 15/46 Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

РИ УДК 621.396 (088. 8) Опубликовано 07.0383. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.0383

К.Г. Гусев, Г..А. Иванов, B.Ï. Улитенко, С.М. Бабий и В.Я. Жихарев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к автомата ке и вычислительной технике и может быть использовано при исследовании надежности радиоэлектронных устройств как на стадии проектирования, так и при серийном изготовлении.

Известно устройство для определения параметрической надежности радиоэлектронных устройств, содержащее блок управления, соединенный непосредственно и через блок перебора реализаций с наборным полем, непосред ственно и через блок тестсигналов— с блоком физических моделей и с генератором„ тактовых импульсрв, другой выход которого подсоединен к наборному полю, блок контроля, соединенный с выходами блока управления, блока Физических моделей, генератора тактовых импульсов, со входом анализатора реализаций, выход которого соединен с.первыми входами элементОв совпадения, вторые входы которых сое- цинены с блоком управления, а выходы — з соответствующими накопителями, вход и выход блока останова соедине ны соответственно с выходом и входом генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с входами блока

Фиксации максимума, блока определения максимального количества отказов и блока изменения входных параметров, выход которого соединен со входом

5 блока физическ моделей дру ой вход блока фиксации максимума соединен с выходом блока определения мак симального количества отказов. Это . устройство позволяет производить оцен» ку надежности на основании моделирования процесса старения элементов радиоэлектронного устройства в фикси" рованные моменты времени (11.

Недостаток устройства состоит в отсутствии учета динамики случайных процессов старения между фиксирован ными моментами времени что привчдит к существенному снижению точности определения показателей надежности, Это происходит вследствие того, что

20 между рассматриваемыми моментами вре мени немонотонные случайные процессы изменения определяющих (выходных) параметров испытуемого радиоэлектронного устройства могут выходить эа пределы полей допусков и возвращаться в них, в результате возникают отказы типа сбоев, которые не,фиксируются.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для прогнозирования парамет1003098 рической надежности радиоэлектронных устройств, содержащее блок управления, соединенный выходами со входами блока задания параметров случайных стационарйых процессов, задатчика тестовых сигналов, счетчика циклов мо-5 делирования, вычислительного блока, блока задания параметров нестационарных случайных процессов, второй вход которого подключен к выходу генератора нестационарных случайных про-. 10 цессов, а выход — co входом блока имитации реализаций случайных процесI сов, первый выход которого соединен с первым входом генератора стационарных случайных процессов, связанного 15 вторым входом с выходом блока задания параметров стационарных случайных процессов, первый вход блока элементов И соединен со вторым выходом блока имитации реализаций случай- 33 ных процессов, а выход — с первым входом блока моделей, второй вход которого подключен к выходу задатчика тестовых сигналов, а первый выход блока моделей соединен со вторым 25 входом счетчика циклов моделирования, а второй выход — со входом блока задания допусков, выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, третий вход которого подклю 0 чен к выходу счетчика циклов моделирования.

Это устройство позволяет с помощью соответствующих генераторов учесть непрерывные, а не дискретные в фикси- З рованные моменты времени нестационарные и стационарные случайные процессы изменения параметров элементов (2), Недостатками известного устройства являются отсутствие учета случайноциклического по времени характера нестационарногo и стационарногo случайного изменения параметров элементов радиоэлектронных устройств.

Известно, что стационарные и нестационарные случайные изменения параметров элементов радиоэлектронных устройств происходят вследствие протекания обратимых и необратимых физико-химических процессов, в материале из которого изготовлены эти элементы.

Эти процессы, в свою очередь, возникают под воздействием соответствующих дестабилизирующих факторов, таких как повышенная температура, влажность, механические нагрузки, электрический ток или напряжение и т.д.

При эксплуатации указанные дестабилизирующие факторы действуют не непрерывно, а в течение некоторых случайных длительностей через случайные 60 промежутки времени. TBKQA случайноциклический режим воздействия дестабилизирующих факторов приводит к случайно-циклическому режиму протекания обратимых и необратимых физико- б5 химических процессов в материале, из которого изготовлены элементы радиоэлектронного устройства. Это, в свою очередь, приводит к случайно-циклическому характеру протекания во времени стационарных и нестационарных случайных процессов изменения параметров элементов радиоэлектронных устройств. Кроме того, в моменты начала и окончания воздействия дестабилизирующего фактора происходят различного рода (тепловые, механические, электрические и т.д.) переходные процессы, приводящие к скачкообразному необратимому и обратимому изменению параметров элементов радиоэлектронного устройства.

Отсутствие учета в известном устройстве случайно-циклического характера протекания во времени стационарйых и нестационарных процессов изменения параметров элементов исследуемого радиоэлектронного устройства, а также скачкообразного изменения параметров этих элементов вследствие переходных процессов, снижает точность оценок значений показателей надежности исследуемого радиоэлектронного устройства.

Целью изобретения является повышение точности прогнозируемых показателей надежности радиоэлектронного устройства, в частности за счет учета случайно-циклического характера протекания во времени стационарных и нестационарных процессов изменения параметров элементов исследуемого радиоэлектронного устройства, а также .скачкообразного обратимого и необратимого изменения параметров этих элементов вследствие возникновения переходных процессов в моменты начала и окончания воздействия дестабилизирующих факторов, а также в моменты включения и выключения радиоэлектронного устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены блок имитации необратимых изменений при переход" ных процессах, блок имитации обратимых изменений при переходных процессах, два блока ключевых элементов, блок сумматоров и блок генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов, вход которого подключен к одному из выходов: блока управления, а первый выход через блок имитации необратимых изменений при переходных процессах к первому входу блока сумматоров,выход которого подключен к входу блока имитации реализаций случайных процессов, второй вход блока сумматоров подключен к выходу блока задания параметров нестационарных случайных процессов, второй выход блока генераторов .случайных длитель1003098 ностей протекания процессов изменения параметров элементов подключен к входу блока имитации обратимых изменений при переходных процессах, выход которого подключен к второму входу блока элементов И, третий выход — к первому входу первого блока ключевых элементов, выход которого подключен ко второму входу блока задания параметров нестационарных случайных процессов, а второй вход — к выходу генератора нестационарных случайных процессов, четвертый выход

10 блока генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов подключен к пер-)5 вому входу второго блока ключевых элементов, второй вход которого подключен к выходу генератора стационарных случайных процессов, а выход — к третьему входу блока элементов И.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 — схема блока имитации реализаций случайных процессов; на фиг. 3 — схема блока управления; на фиг. 4 — схема блока ими25 тации необратимых изменений при переходных процессах; на фиг. 5 — схема блока имитации обратимых изменений при переходных процессах; на фиг,6 -

1схема блока генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов.

Блок 1 предназначен для задания (установки) начальных значений параметров нестационарных случайных процессов изменения определякщих параметров элементов, а именно средних начальных значений и средних квадратичных отклонений, средних скоростей изменения параметров и среднеквадратических отклонений величин скоростей. Блок 1 представляет собой блок задания масштабных коэффициентов. Вы- 65

Устройство (фиг. 1) содержит блок;

1 задания параметров нестационарных случайных процессов, блок 3 имитации реализаций случайных процессов, блок

3 элементов И, блок 4 моделей, блок

5 задания допусков, вычислительный блок 6, генератор 7 нестационарных случайных процессов, блок 8 задания 40 параметров стационарных случайных процессов, генератор 9 стационарных случайных процессов, задатчик 10 тестовых сигналов, счетчик 11 циклов моделирования, блок 12 управления, 45 блок 13 имитации необратимых. изменений при переходных процессах, блок

14 имитации обратимых изменений при переходных процессах, первый и второй блоки 15 и 16 ключевых элементов, блок 17 сумматоров и блок 18 генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов.

I ход блока 1 подключен ко входу блока

17 сумматоров.

Блок 4 является электронным макетом (физической моделью) реальной схемы. В макете используются элементы с переменными параметрами, предназначающиеся для имитации процессов износа, старения и разрегулирования в процессе эксплуатации. Блок 4 конструктивно выполняется в виде платы, на которой монтируются радиоэлементы с переменными параметрами: резисторы с переменными сопротивлениями, конденсаторы переменной емкости, катушки индуктивности переменной индуктивнос-. ти. Органы управления сопротивлением, емкостью и индуктивностью указанных элементов механически связаны каждый со своим исполнительным двигателем злектромеханического интегратора. Эти исполнительные двигатели, передвигая механически ползунки потенциометров, выдвигая или вдвигая сердечник катушки индуктивности ч т.д., изменяют величину соответственно сопротивления, индуктивности в соответствии с законом изменения напряжения, поступающего на входы электромеханических интеграторов. Если в испытуемом радиоэлектронном устройстве имеют место актив ные элементы, например транзисторы, то они заменяются по известньы методикам эквивалентными схемами из пассивных элементов. Электрическое соединение указанного набора элементов с переменными параметрамн производится соединительными проводами в соответствии с принципиальной электрической схемой исследуемого устройства.

На первый вход блока 4 с выхода Эа- . датчика 10 подаются сигналы, .необходимые для воспроизведения естествен ных условий. функционирования радио-. электронного устройства.

Блок 5 предназначен для установки границ областей работоспособных состояний радиоэлектронного устройства, которые представляют собой верхние и (или) нижние допустимые значени:-; выходных параметров испытуемого радиоэлектронного устройства. Эти вы" ходные параметры преобразуются в электрические напряжения. Граничные верхнее и нижнее допустимые значения вы ходных параметров задаются в виде пороговых напряжений соответствующих пороговых устройств и могут быть детерминированными или случайными. В случае пересечения напряжения,. соот ветстзукщего какому-то выходному параметру того или иного порогового зна-.. чения на выходе блока. 5 появляется сигнал об отказе испытуемого радио электронного устройства, Выход блока

5 соединеи со входом блока 6 вычисления показателей надежности: средней наработки до отказа, вероятности без1003098 отказной работы в течение заданного времени и др.

Генератор 7 служит для имитации главных составляющих нЕстационарных случайных" процессов изменения определяющих параметров элементов радиоэлектронного устройства. В блоке 8 устанавливаются значения характеристик стационарных случайных процессов изменения параметров элементов радиоэлектронного устройства величины математических ожиданий и среднеквадратических отклонений. Выход блока

8 подключен ко второму входу генератора 9, выход которого через блок 16 ключевых элементов соединен со вторым15 входом блока 3, Блок имитации необратимых изменений при переходных. процессах 13 предназначен для выработки ступенчато увеличивающегося напряжения имитирую- 20 щего необратимые скачкообразные изменения определяющих параметров элементов радиоэлектронного устройства в моменты начала и окончания воздейст- вия дестабилизирующего фактора, кото" 25 рые определяются блоком генерирования случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов, с.первым выходом которого соединен вход блока 13. Амплитуды ступенек Зо напряжения, вырабатываемого блоком

13, могут быть как детерминированными, так и случайными. Выход блока 13 соединен со входом блока 17 сумматоров, Блок 14 имитации обратимых изменеч ний при переходных процессах предназ- ( начен для выработки напряжений имитирующих обратимые изменения определяющих параметров элементов радиоэлектронного устройства, вызванные перехоцными процессами в моменты начала и окончания действия дестабилизирующего фактора. Блок 14 представляет собой импульсные устройства, вырабатываю-. щие импульсы амплитуды и длительности которых соответствуют амплитудам . 45 и длительностям изменений параметров элементов во время переходных процессов. Запускаются импульсные устройства блока 14 импульсами блока 18 генераторов длительностей протека- 50 ния переходных процессов, следующих через счучайные промежутки времени и соответствующих моментам начала и окончания действия дестабилизирующего фактора. 55

Блок 17 сумматоров предназначен для суммирования изменений параметров элементов исследуемого радиоэлек тронного устройства, вызванных как неста-бО ционарными случайными процессами, так и накапливающимися необратимыми из менениями за счет переходных процессов, моделируемыми ступенчато нарастающими напряжениями блока 13. 65

Блок 2 (фиг. 2) представляет собой набор каналов 19 — 19 (, каждый из которых состоит из двух электронных 20, 21 и одного электромеханического 22 (без исполнительного двигателя и редуктора)- интегратора и двух реле 23 и 24. Количество каналов равно числу элементов испытуемого устройства N. Электронные и электромеханические интеграторы 20-22 необхо димы .для воспроизведения линейных (или нелинейиых) реализаций моделируемых случайных и скачкообразных (вследствие переходных процессов) процессов изменения определяющих параметров элементов исследуемого радиоэлектронногo устройства в соответствии с сигналами, поступающими на его вход с выхода блока сумматоров

17, а также для запоминания необратимых изменений параметров схемы при включении питания и прекращении действия дестабилизирующих факторов.

Первый выход блока 2 параметров схемы при выключении питания и прекращения действия дестабилизирующих факторов, первый выход блока 2 соединен с первым входом блока 3, а второй выход— с первым входом генератора 9 стационарных случайных процессов.

Схема блока 12 (фиг. 3) включает релейный коммутатор 25, обеспечивающий поступление команд на разрешение работы блоков 1, 8, 10 и 18, реле 26 времени, задающее длительность цикла моделирования, и кнопочный регистр

27, предназначенный для управления релейным коммутатором, и реле 20 ,времени.

Блок 13 (фиг. 4) представляет собой набор блокинг-генераторов 28

28)) с накапливающими емкостями 29)

29 . Количество блокинг.-генераторов

N равно числу элементов, параметры которых изменяются скачкообразно и необратимо в моменты начала и окончания действия соответствующих дестабилизирующих факторов.

Блок 14 (фиг. 5) состоит из набо ра идентичных каналов 301) — 30),.

Каждый канал состоит из блокинг-генератора 31, работающего.в ждущем .режиме, дифференцирующей цепочки 32 и расширителя импульсов 33, Количество каналов 30 — 30(4 равно количеству.

1 элементов испытуемого устройства.

Каждый канал 20 имитирует обратимые изменения параметра своего элемента. Поэтому выходы каждого канала

30 соединены через блок 3 с исполнительным двигателем своего элемента блока 4.

Блок 18 (фиг. 6) представляет собой совокупность М самостоятельных генераторов (34„, — 34 А ) или М каналов. Там же раскрыта схема одного генератора. Блок генерирования слу10

1003098 чайных длительностей протекания про« цессов изменения параметров элементов

18 предназначен для генерирования коротких импульсов через случайные промежутки времени, соответствующие длительностям наличия и отсутствия . действия дестабилизирующего фактора, вызывающего случайные обратимые и необратимые изменения соответствующих параметров элементов исследуемого радиоэлектронного устройства. Блок 10

18 представляет собой набор из M генераторов (34 вЂ, 34 ), импульсы которых следуют через случайные интерва° лы времени с заданным законом распределения. Bce M генераторов 34 запус- 15 каются блоком 12 управления при начале каждого нового цикла моделирования функционирования исследуемого устройства. Один из M генераторов 34 моделирует случайные длительности g() времен нахождения во включенном и выключенном состояниях. Остальные генераторы 34 моделируют случайные длительности наличия и отсутствия различных дестабилизирующих факторов 25 (температуры, механических нагрузок и т.д.). Воздействие каждого дестабилизирукщего фактора приводит к нестационарным и (или) стационарным случайным изменениям соответствукщего одного или нескольких элементов исследуемого устройства. Кроме того, в моменты начала и окончания действия дестабилизирующих факторов могут возникать обратимые или необратимые изменения параметров каких-либо элементов исследуемого устройства. Поэтому случайные по моменту появления импульсы каждого генератора 34 могут подаваться на соответствующие входы ключевых элементов 15, 16 и на соответствующие блокинг-генераторы блоков

13 и 14.

Генератор состоит из набора триггерных ячеек 35 — 35 и реле 36 времени. Каждый триггер 35 работает 45 в режиме включения питания. После подачи питания на триггер 35 он случайным образом опрокидывается в одно иэ устойчивых состояний. Вероятности опрокидывания триггера 35 в то или иное состояние регулируются. Каждое плечо триггера 35 имеет реле, через контакты которого в случае срабатыеания этого плеча, подается питание на следующий триггер 35 и т.д. Таким 55 .образом, триггеры 35 образуют иерархическую структуру. На.последней ступени этой структуры находится R

2 .триггеров 35, имеющих R свобод- 50 нык выходов. ,Если подать питание на первый триггер такой структуры, то это вызовет случайное срабатывание одного из его плеч, что в конечном итоге приведет к срабатыванию одного из плеч одного из триггеров 35 последней ступени. Исходя из требуемого закона распределения можно настроить соответствующие вероятности срабатывания плеч триггеров 35 последней ступени.

Количество триггеров 35 последней ступени определяется необходимой точностью требуемой плотности распределения. Импульс с каждого из R выходов иерархической структуры запускает реле 36 времени на свою длительность. Эта длительность соответствует длительности между двумя соседними случ."йными импульсами, которая согласно аппроксимируемой плот" ности распределения должна появляться с вероятностью, на которую настроено это выходное плечо иерархической структуры.

Принцип работы устройства состоит в имитации монотонных нестационарных составляющих процессов изменения параметров типовых радиоэлементов радиоэлектронного устройства, прогнозирование надежности которого осуществляется. Эта имитация осуществляется блоками 7 и 1 предлагаемого устройства. Кроме того, блоками 8 и 9 осуществляется имнтация немонотонных стационарных составляющих случайных процессов изменения параметров тех же самых радиоэлементов. Ключевые элементы блоков 15 и 16 прерывают указанные нестационарные и стационарные составляющие процессов изменения параметров радиоэлементов испытуемого устройства в соответствии со случайными импульсами генератора 18. Кроме того, в моменты начала и окончания паузы блоки 13 и 14 имитируют скачкообразные необратимые и обратимые изменения параметров указанных радиоэлементов. Таким образом, на выходе блока 3 имитируются суммарные случайные процессы изменения параметров радиоэлементов, которые имеют монотонные нестационарные и немонотонные стационарные составляющие. Кроме того, эти процессы имеют разрывы и скачкообразные изменения в моменты начала и окончания разрывов.

Устройство работает следующим об разом.

Формируемые на выходе блока 7 не стационарные случайные процессы в ви де электрических напряжений поступают через ключ 15 на вход блока 1, где осуществляется их масштабирование в соответствии с-моделируемыми процессами изменения свойств типовых радиоэлементов исследуемого устройства.

С помощью интеграторов блока 2 имитируются отдельные реализации нестацио-. нарных случайных процессов старения и изйоса элементов радиоэлектронного устройства.

1003098

Рассмотрим работу одного канала блока 2 (фиг. 2), При.подготовитель. ном такте из блока .1 через .сумматор

17 на.электронном. интеграторе 20 устанавливаются начальные значения нестационарных процессов изменения параметров элементов ° Затем замыкается контакт реле 23, эти значения подаются на электромеханический интегратор 22, который отрабатывает . начальные значения параметров. При срабатывании реле 24 начинается рабочий такт. При этом на вход интегратора

21 подается реализация нестационарного случайного процесса изменения параметра элемента совместно с сигна- 5 лом необратимых изменений при переходных процессах; с выхода электронного интегратора 21 сигнал подается на блок 9 и элект.юмеханический интегра- . тор 22 (электронную часть), откуда 2О через блок 3 он уже вместе с нестационарным случайным процессом подается на исполнительный. двигатель элект-. ромеханического интегратора, После нажатия кнопки Пуск на кнопочном регистре 27 (фиг. 3) блока

12 с него поступает сигнал на релейный коммутатор 25, который выдает разрешающие команды на блоки 1, 8, 10 и запускает генераторы случайных импульсов блока 18. Одновременно сигнал с кнопочного регистра 27 запускает реле 26 времени, которое начинает отсчитывать длительность первого цикла моделирования. После окончания цикла моделирования реле 26 времени вьдает импульс на счетчик 11 циклов и вычислительный блок 6. Одновременно реле времени выдает сигнал на релейный коммутатор 25, который осуществляет сброс начальных значений О нестационарных случайных процессов в блоке 1 и стационарных случайных импульсов блока 18. После окончания паузы в моделировании реле 26 времени выдает сигнал на релейный коммута-45 тор 25 на начало нового цикла моделирования, который разрешает работу

1, 8 и 10-ro блоков и запускает генераторы случайных импульсов блока 18.

Блок 18 (фиг. 6) работает следую5О щим образом. По команде с блока 12 управления подается питание на триггер 35 . В результате срабатывает одно из R выходных плеч иерархической, структуры и запустит реле 36 времени.

Пусть это будет плечо с номером 3.

Реле времени выдаст импульс через время t5, которое соответствует ве" роятности, с которой срабатывает третье плечо. Одновременно этим же 60 импульсом снова подается питание на первый триггер 35 . В результате появляется со своей вероятностью импульс, .например, на 10-м плече, за,пускает реле времени, которое выдает 65 импульс через длительность t © и т.д.

В блоке 13 (фиг. 4) на входы блокинггенераторов 28„ — 28д поступают запускающие импульсы с выхода блока 18 в моменты начала и окончания действия .соответствующих дестабилизирующих факторов, В моменты прихода Запускающего. импульса.блокинг-генератрр 28. срабатывает и напряжение на накопительном конденсаторе 29 увеличивается на.величину,.соответствующую скач,,кообразному увеличению параметра .эле - I мента испытуемого устройства за сче1 переходных процессов, возникающих в момент начала или окончания действия дестабилизирующего фактора. Таким образом, с каждым началом и окончанием действия дестабилизирующего фактора напряжение на накопительных конденсаторах 29 ступенчато увеличивается, чем и моделируются необратимые изменения параметров элементов испытуе мого устройства. С выходов накопительных конденсаторов 29 ступенчатое напряжение подается на соответствующие сумматоры блока 17 сумматоров,, где суммируется с напряжениями, имитирующими нестационарные случайные изменения параметров соответствующих элементов испытуемого устройства.

Рассмотрим работу одного канала блока 14 (фиг. 5). Импульсы, соответствующие моментам начала и окончания действия дестабилизирующего фактора с выхода блока 18 запускают соответствующий блокинг-генератор 31. Длительность импульса блокинг-генерато- . ра 31 и его амплитуда выбираются в .соответствии с обратимыми изменениями параметра элемента испытуемого устройства. Положительный импульс поступает через блок 3 на исполнительный двигатель блока 4 и увеличивает значение параметра элемента на некоторую величину b X. Одновременно ,этот импульс дифференцируется. Отрицательный импульс, соответствукхций заднему фронту импульса блокинг-генератора 31, расширяется и также через блок 3 подается на исполнительный двигатель блока 4 и уменьшает значение параметра элемента на ту же величину Ь Х.

Так моделируются обратимые изменения параметров элементов испытуемого .устройства за счет переходных процессов.

По командам из блока 12, поступающим на вход генератора 9, в нем воспроизводятся стационарные составляющие реальных случайных процессов старения элементов. Одновременно блок 12 управления запускает генераторы 18 случайных длительностей, которые вырабатывают импульсы начала воздействий дестабилизирующих факторов и импульсы начала работы исследуе14

1003098

13 мого радиоэлектронного устройства.

Эти импульсы открывают ключи 15 и 16.

Одновременно сигналы, соответствующие моментам начала действия дестабилизирующих факторов и (или) моментам) включения исследуемого радиоэлектрон- 5 ного устройства поступают на блоки

13 и 14, которые имитируют необрати« мые и обратимые изменения параметров элементов радиоэлектронного устройства, возникакщие вследствие переходных 30 процессов в момент начала действия дестабилизирующих факторов и (или) в момент включения радиоэлектронного устройства в работу. Нестационарные случайные процессы через открытые )5 ,ключи 15 поступают на блок 1 задания параметров и оттуда на второй вход сумматора 17. На первый вход этого сумматора поступают сигналы, имитирующие необратимые изменения вследствие переходных процессов с выхода блока

13 ° Суммарный сигнал воспроизводится блоком интеграторов 2 и поступает на второй вход блока 3 элементов И. На первый вход блока 3 с выхода генера- 25 тора 9 через открытые ключевые элементы 16 поступают стационарные составляющие процессов старения, а на третий вход блока 3 с выхода блока

14 — сигналы, имитирующие обратимые изменения параметров элементов исследуемого устройства.

В Момент начала рабочего такта функционирования устройства на вход блока 4 модели радиоэлектронного 35 устройства из блока 3 и задатчика 10 одновременно поступают сигналы и .электрические напряжения, пропорциональные отдельным реализациям случайных процессов изменения параметров 4О элементов с учетом обратимых и необратимых изменений этих параметров, возникающих в моменты начала воздействия дестабилизирующих факторов и (или) в моменты включения радиоэлект- у5 ронного устройства. По истечении некоторых случайных длительностей блок

18 выдает сигналы, свидетельствующие об окончании воздействия того или иного дестабилизирующего фактора и (или) окончания очередного сеанса работы радиоэлектронного устройства. В эти моменты блоки 13 и 14 вырабатывают сигналы, имитирующие обратимые и необратимые изменения соответствующих параметров элементов исследуемого устройства, возникакщие вследствие переходных процессов в момент окончания действия дестабилизирующего фактора и (или) моменты включения радиоэлектронного устройства. При этом 60 закрываются соответствующие ключевые элементы блоков 15 и 16.

На время отсутствия действия дестабилизирующего фактора и (или) время нахождения .в выключенном состоянии 65 прекращается моделирование нестационарных и стационарных случайных про цессов изменения параметров элемен,тов, которые были вызваны соответствукщим дестабилизирующим фактором и (или) током или напряжением. в период нахождения во включенном состоянии.

Одновременно в блоке интеграторов 2 запоминаются значения нестационарных случайных процессов, соответствукщих необратимым изменениям параметров элементов, имевшим место в момент окончания действия дестабилизирующего фактора и (или) в момент выключения радиоэлектронного устройства с учетом необратимых изменений за счет переходных процессов в этот момент времени. По истечении некоторого случайного времени блок 18 генераторов случайных длительностей снова выдаат сигнал о начале действия дестабилизирукщего фактора и (или). включения радиоэлектронного устройства в работу. При этом открываются соответствующие ключевые элементы в блоках 15 и 16. При этом нестационарные составлякщие процесса изменения параметров элементов продолжаются с тех значений, которые имели место в момент окончания действия дестабилизирующего фактора и (или) момент выключения радиоэлектронного устройства и были заполнены в блоке 2.

Так происходит моделирование одного цикла функционирования исследуемого устройства (одного макета). Если в течение этого цикла. выходные параметры устройства хотя бы один раз пересекут границы допустимых областей, то в блоке 6 фиксируется отказ.

После многократного осуществления подобных циклов моделирования по известным из теории надежности соотношениям вычисляются численные значения показателей надежности.

Таким образом, в результате моделирования случайно-циклических не:тационарных и стационарных составляющих реальных случайных процессов изменения параметров элементов, а также обратимых и необратимых изменений параметров этих .элементов в моменты включения и выключения радиоэлектронного устройства, а также в моменты начала и окончания воздействий дестабилизирующих факторов с помощью предлагаемого устройства определяются более точные численные значения показателей надежности. Это достигается за счет сохранения характера протекания моделируемых процессов изменения параметров элементов характеру реальных процессов..изменения параметров этих элементов, возникакщих при случайно-циклическом режиме работы устройства и случайно-циклическом

1003098

16 воздействии дестабилизирующих факторов.

Формула изобретения

Устройство для прогнозирования надежности радиоэлектронных устройств, содержащее блок управления, соединенный выходами с первыми входами блока задания параметров случайных стационарных процессов, задатчика тестовых сигналов, счетчика циклоа моделирования, вычислительного блока и блока задания параметров нестационарных случайных процессов, второй 15 вход которого подключен к выходу генератора нестационарных случайных процессов, а выход — с входом блока имитации реализаций случайных процес- . сов, первый выход которого соединен с первым входом генератора стационарных случайных процессов, связанного вторым ъходом с выходом блока задания параметров стационарных случайных ,:процессов, первый вход блока элемен- 25 .тов И соединен со вторым выходом блока имитации реализаций случайных процессов, а выход — с первым входом блока моделей, второй вход которого подключен к выходу задатчика тесто-. вых сигналов, первый выход блока моде-. лей соединен со вторым входом счетчика циклов моделирования, второй выход - с входом блока задания допусков, выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, третий вход которого подключен к выходу счетчика .циклов моделирования, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности прогнозируемых по" казателей надежности радиоэлектрон ных устройств, в него введены блок . имитации необратимых изменений при . переходных процессах, блок имитации обратимых. изменений при переходных процессах, gaa блока ключевых элементов, блок сумматоров и блок генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов, вход которого подключен к одному иэ выходов блока управления, а первый выход через блок имитации необратимых изменений при переходных процессах — к первому входу блока сумматоров, выход которого подключен к входу блока имитациК реализаций случайных процессов, второй вход блока сумматоров подключен к выходу блока задания. параметров нестационарных случайных процессов, второй выход . блока генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов подключен к входу блока имитации обратимых изменений при переходных процессах, выход которого подключен ко второму входу блока элементов И, третий выход — к первому входу первого блока ключевых элементов, выход которого подключен ко второму входу блока задания параметров нестационарных случайных процессов, а второй вход— к выходу генератора нестационарных случайных процессов; четвертый выход блока генераторов случайных длительностей протекания процессов изменения параметров элементов подключен к первому входу второго блока ключевых элементов, второй вход которого подключен к выходу генератора стационарных случайных процессов, а выход— к третьему входу блока элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 560235, кл. G 06 Р 15/46, 1975.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 732993, кл. 6 06 P 15/46, 1978.

l003098

1003098 Г & вы Jl /У,/l

М &агам 4 .4

1003098

Составитель В. Максимов

Редактор Н. Пушненкова Техред А. Бабинец Корректор Л. Бокшан

Заказ 1568/33

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

I (Хюл

1Р

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5