DE69025434T2

DE69025434T2 - Komponentennetzwerk-Testanordnung, insbesondere für eine elektronische Schaltung

Info

Publication number: DE69025434T2
Application number: DE69025434T
Authority: DE
Inventors: Philippe Deves; Pierre Luciani; Patrick Taillibert
Original assignee: Dassault Electronique SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: FR2659144B2; EP0408425A1; JPH0774747B2; US5182717A; JPH03205512A; DE69025434D1; FR2659144A2; EP0408425B1

Description

Die Erfindung betrifft den Test eines Netzwerks aus Bauelementen und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich eine elektronische Schaltung.
Die Erfindung kann zwar besonders vorteilhaft zur Unterstützung bei der Diagnose der Ursache einer Störung in einer elektronischen Schaltung verwendet werden, aber der Begriff "Test"ist hier nicht eingrenzend auf die Vorstellung einer Störungsbehebung angewendet, sondern er umfaßt insbesondere jede Kontrolloperation auf einem Netzwerk, von dem angenommen wird, daß es korrekt funktioniert.
Die Diagnose des Ursprungs einer Störung und damit die Eingrenzung des oder der fehlerhaften Bauelemente einer elektronischen Schaltung, die nicht korrekt funktionieren, ist allgemein eine schwierige Operation, die gewöhnlich ein qualifiziertes Personal erfordert.
Gegenüber der Vielfalt von elektronischen Schaltungen, deren Zweck und Funktionalität dem mit der Wartung beauftragten Personal nicht immer bekannt ist, verfügt dieses oft nur über elektrische Schaltbilder und manchmal über ein Wartungsmanual, um die Aufgabe gut durchzuführen.
Das Personal kann dann Meß und Rechenoperationen "von Hand" durchführen und selbst Hypothesen über die richtige oder falsche Funktionsweise von bestimmten Bauteilen durchführen, um eine Diagnose zu erstellen. Allerdings sind diese Operationen allgemein langwierig und schwierig und erfordern eine Folgezeit mit Fehlerrisiko, die sich als industriell unannehmbar erweisen kann.
Eine Alternative liegt in der Verwendung von Software des Typs, der bei "Expertensystemen" vorliegt. Allerdings versteht sich bei einer solchen Methode, daß die gesuchte Störung vorhergesehen oder bereits festgestellt und im vornherein aufgezeichnet wurde, was nicht zwangsläufig für alle Störungen der Fall ist. Im übrigen erfordern bestimmte Softwaretypen die vorherige Beschreibung der richtigen Nennfunktion der Schaltung, woraus sich in bestimmten Fällen Zwänge ergeben können. Außerdem sind solche Softwaretypen nicht immer für alle Schaltungstypen verfügbar, und sie sind allgemein schwierig zu installieren und zu verwenden.
Allgemein ist das Wartungspersonal unabhängig von der verwendeten Methode immer mit den Hauptproblemen der Interpretation, der Analyse und der relevanten Anwendung von Maßnahmen und Beobachtungen konfrontiert, die es durchführen kann.
Man kennt Vorschläge, die ausgehend von einer vorherigen vollständigen Beschreibung der Schaltung über die Simulation der Gesamtfunktion der zu testenden Schaltung vorgehen: EP-A-0 231 948, Nachrichtentechnik Elektronik, Vol 32, Nr. 11, 1982, S. 460, 465-467 und der Artikel von DEVES et al. "DEDALE": an expert system for troubleshooting analogue circuits", International Test Conference 1987, IEEE Catalog Nr. 87CH2437-2, S. 586-594. Solche Systeme genügen nicht zugrundeliegenden dem Problem, das insbesondere darin liegt, daß eine Testvorrichtung erhalten werden soll, die gleichzeitig einfach und zu industriell vernünftigen Kosten anzuwenden ist und eine wirksame Hilfe für die Aufgaben des Wartungspersonals gewährleistet, um eine vermutete Störung so schnell und sicher wie möglich einzugrenzen, selbst wenn man in der Maschine nicht vorher über eine komplette Beschreibung der zu testenden Schaltung verfügt.
Das Dokument "Proceedings of the IEEE International Conference on Circuits and Computers" 1980, Vol 2, S. 924-927 betrifft die gleiche Gattung. Dort handelt es sich um einen Testprogrammgenerator, der insbesondere Modelle von Bauelementen verwendet.
Die Erfindung liefert eine Lösung für das gestellte Problem.
Sie zielt darauf ab, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die Berechnungen und die Verwaltung von Hypothesen automatisiert, um das Wartungspersonal bei der Suche nach Pannen zu unterstützen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die nicht notwendigerweise die gesamte Beschreibung des zu testenden Netzwerks noch die Beschreibung der Nennfunktion dieses Netzwerks benötigt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die keinerlei spezielle Kenntnisse der Funktionalitäten des zu reparierenden Netzwerks oder der Störungs symptome erfordert.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt ferner darin, die Diagnose von analogen Störungen eines Netzwerks aus Bauelementen in statischer oder dynamischer Funktion zu ermöglichen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine hohe Diagnosesicherheit zu bieten, ohne daß spezifisch vorbestimmte Strukturen zur Eingrenzung von Störungen erforderlich sind.
Darüber hinaus zielt die Erfindung auf eine Vorrichtung ab, die in hohem Maße handelsübliche Elemente verwendet.
Die elektronische Analysevorrichtung für ein Netzwerk aus Bauelementen weist nach dem Dokument IEEE International Conf erence on Circuits and Computers, 1980, Vol 2, S. 924-927, auf bekannte Weise folgendes auf:
- Schnittstellenmittel mit Mitteln zur Identifizierung wenigstens eines Bauelements des Netzwerks, eine Sonde zum Erfassen einer physikalischen Größe bezüglich des Funktionszustands dieses Bauelements sowie Mittel, die mit der Sonde zusammenwirken, um digitale Abtastwerte dieser erfaßten physikalischen Größe abzugeben,
- einen Speicher mit einer Zone, die einen Wertespeicher bildet, der zum Speichern der Abtastwerte von erfaßten physikalischen Größen bezüglich verschiedener Bauelemente des Netzwerks geeignet ist, sowie einer Zone, die einen Hilfsspeicher bildet, der zum Speichern einer Darstellung der normalen Funktion des zu testenden Netzwerks aus Bauelementen in Form von Funktionsmodellen bezüglich wenigstens einer speziellen Art von Bauelementen geeignet ist, sowie
- Verarbeitungsmittel, die mit diesem Speicher und den Schnittstellenmitteln verbunden und dazu geeignet sind, eine Verarbeitung durchzuführen, die die Anwendung der Funktionsmodelle auf die Abtastwerte erfaßter physikalischer Größen umfaßt.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß:
- die Schnittstellenmittel Mittel zur Definition von Abtastintervallen in einem gewählten Zeitintervall sowie zur Abgabe einer Reihe von Abtastwerten der physikalischen Größe innerhalb dieses gewählten Zeitintervalls aufweisen,
- der Wertespeicher derart angeordnet ist, daß er die Reihen von Abtastwerten als Daten von erfaßten physikalischen Größen speichert, und zwar in Entsprechung zu dem gewählten Zeitintervall sowie in Entsprechung zu einer Spezifikation der betreffenden Knoten und Bauelemente des Netzwerks, und
- der Hilfsspeicher Bauelementausdrücke, die physikalische Größen bezüglich eines Bauelements betreffen, sowie Gesetzesausdrücke aufweist, die allgemeine Beziehungen zwischen physikahschen Größen darstellen,
- die Verarbeitungsmittel folgendes aufweisen:
*.Mittel, die ausgehend von Daten von erfaßten physikalischen Größen, die in dem Wertespeicher in Entsprechung zu einem gewählten Zeitintervall gespeichert sind, dazu geeignet sind,
Schätzungen von physikalischen Größen bezüglich eines aus den spezifizierten Bauelementen des betreffenden Netzwerks gewählten Bauelements zu berechnen, indem auf die Daten ein in dem Hilfsspeicher gespeicherter Bauelementausdruck angewendet wird, wobei dieser Bauelementausdruck dem gewählten Bauelement entspricht, und
diese Schätzungen von physikalischen Größen in dem Wertespeicher derart zu speichern, daß der Wertespeicher sowohl Daten von erfaßten physikalischen Größen als auch geschätzte physikalische Größen enthält,
* Mittel zur Entscheidungshilfe, die einen Benutzer bei der Auswahl eines Bauelements eines Netzwerks sowie beim Erfassen von physikalischen Größen bezüglich dieses Bauelements in Entsprechung zu einer Spezifikation des Netzwerks unterstützt, die wenigstens das Bauelement betrifft, womit es möglich wird, die zur Eingrenzung eines fehlerhaften Bauelements in dem betreffenden Netzwerk erforderliche Zeit zu verringern.
Damit kann die Vorrichtung ohne vorherige Speicherung von Informationen bezüglich der Struktur des Netzwerks aus Bauelementen arbeiten.
Eine solche Vorrichtung ermöglicht es besonders vorteilhaft, daß die Erfassungsgenauigkeit der verschiedenen physikalischen Größen im Inneren des Netzwerks sowie Unbestimmtheiten berücksichtigt werden können, die insbesondere mit Funktionscharakte ristika der Bauelemente in Zusammenhang stehen.
So ist nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß
- wenigstens bestimmte erfaßte Abtastwerte mit Genauigkeitsbereichen im Speicher gespeichert sind,
- die Funktionsmodelle wenigstens teilweise durch Unbestimmtheitsbereiche beeinflußt sind,
- jede Schätzung mit ihrem geschätzten Unbestimmtheitsbereich im Speicher gespeichert wird, der sich wenigstens aus bestimmten Unbestimmtheitsbereichen und Genauigkeitsbereichen ergibt,
- dann, wenn der Speicher wenigstens für bestimmte Abtastintervalle einen ersten und einen zweiten Bereich unterschiedlicher Herkunft für ein und dieselbe physikalische Größe enthält, die ausgehend von dem Beitrag einer Primärmenge von Bauelementen erstellt wurden, diese beiden Bereiche angenähert werden, um daraus eine erste Information über die Funktion der Bauelemente dieser Primärmenge abzuleiten.
Im folgenden wird im einzelnen beschrieben, daß ein Prinzip der Analyse nach der Erfindung darauf beruht, daß dann, wenn der erste und der zweite Bereich wenigstens über einen signifikanten Bruchteil des Zeitintervalls getrennt sind, diese erste Information für eine inkorrekte Funktion wenigstens eines Bauelements aus der Primärmenge von Bauelementen steht, die zum Erstellen dieser beiden Bereiche beigetragen haben.
Die beiden angenäherten Bereiche können ein Genauigkeitsbereich und ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich oder auch zwei geschätzte Unbestimmtheitsbereiche oder aber ein Genauigkeitsbereich und ein Bezugsbereich sein, der aus einem Bauelementmodell gezogen ist, oder auch ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich und ein Bezugsbereich sein.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine elektronische Analysevorrichtung mit Verarbeitungsmitteln vorzuschlagen, womit der Benutzer eine wirkungsvolle Strategie erhält, um physikalische Größen zu erfassen und andere physikalische Größen zu schätzen und damit bei einer minimalen Zahl von Erfassungen zur Diagnose von einem oder mehreren fehlerhaften Bauelementen zu gelangen.
Zum raschen Nachweis eines fehlerhaften Bauelements weist die Vorrichtung vorteilhaft einen Entscheidungsautomaten auf, der mit der Struktur des Netzwerks verbunden ist und folgendes aufweist:
- einen ersten Mechanismus, der die Bestimmung der Wahl und der Ordnung der Bauelemente betrifft, bezüglich derer die verschiedenen physikalischen Größen erfaßt werden, sowie
- einen zweiten Mechanismus, der die Schätzungen von physikalischen Größen betrifft.
Nach einer weiteren Ausführungsform, bei der das Netzwerk aus Bauelementen eine elektronische Schaltung ist, eignet sich die Sonde zur Erfassung einer Potentialdifferenz zwischen zwei gewählten Anschlüssen der Schaltung, wobei die Identifizierungsmittel wenigstens ein zwischen diese Anschlüsse geschaltetes Bauelements identifizieren; der Wertespeicher kann dann in Entsprechung zu dem gleichen Zeitintervall mehrere Potentialdifferenzen speichern, die zwischen einem ersten gemeinsamen Anschluß und verschiedenen Anschlüssen in der Nachbarschft abgenommen werden; die Verarbeitung umfaßt für jede Potentialdifferenz die Schätzung eines Stromausdrucks, der aus dem Funktionsmodell des betreffenden Bauelements über das Zeitintervall gezogen ist; die Verarbeitungsmittel sind dann dazu geeignet, an der Menge von Stromausdrücken zu jedem Zeitpunkt des Zeitintervalls eine Bedingung zu testen, die den angenommenen Nullbetrag des Gesamtstroms an dem ersten gemeinsamen Anschluß berücksichtigt, wobei dieser Test eine erste Angabe über die Funktion der mit dem ersten gemeinsamen Anschluß verschalteten Bauelemente ergibt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich bei der Prüfung der folgenden detaillierten Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
- Fig. 1 eine schematisches Schaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung;
- Fig. 2 eine schematische Darstellung einer speziellen Ausführungsform nach der Erfindung;
- Fig. 3 bis 7 Veranschaulichungen von verschiedenen Funktionsmodellen;
- Fig. 8 ein schematisches Funktionsflußdiagramm einer Vorrichtung nach der Erfindung;
- Fig. 9 ein schematisches Funktionsflußdiagramm eines Teils des Flußdiagramms von Fig. 8;
- Fig. 10 veranschaulichend das Flußdiagramm von Fig. 8 im einzelnen;
- Fig. 11 bis 13 im einzelnen Teile des Flußdiagramms von Fig. 10;
- Fig. 14 veranschaulichend ein Beispiel einer zu testenden elektronischen Schaltung;
- Fig. 15 bis 17 veranschaulichend ein Funktionsflußdiagramm der Vorrichtung für den speziellen Fall der Schaltung von Fig. 14;
- Fig. 18 ein allgemeines Funktionsflußdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung;
- Fig. 19 einen detaillierteren Teil des Flußdiagramms von Fig. 18;
- Fig. 20 veranschaulichend ein Beispiel einer nach dem Flußdiagramm von Fig. 18 zu reparierenden elektronischen Schaltung;
- Fig. 21 eine Kurve bezüglich der Aktivierung der Schaltung von Fig. 20;
- Fig. 22 bis 25 veranschaulichend Funktionsmodelle von Bauelementen der Schaltung von Fig. 20;
- Fig. 26A bis 26E veranschaulichend eine Verwendung der Vorrichtung in dem speziellen Fall der Schaltung von Fig. 20; und
- Fig. 27 bis 43 Darstellungen von Kurven bezüglich des Tests der Schaltung von Fig. 20.
Nach der Veranschaulichung von Fig. 1 weist die Vorrichtung Verarbeitungsmittel MT auf, die mit einem Speicher MM sowie mit Schnittstellenmitteln MIN einerseits zwischen dem zu reparierenden Netzwerk CI und andererseits mit dem Benutzer verbunden sind.
Die Schnittstelle zum Benutzer ist mittels einer Tastatur CL und Anzeigemitteln wie einem Bildschirm MAF realisiert. Falls die Struktur des Netzwerks nicht bereits gespeichert ist, wird es über die Tastatur insbesondere möglich, wenigstens ein Bauelement des Netzwerks zu identifizieren und auch Abtastzeitpunkte in einem gewählten Zeitintervall zu definieren.
Was den Bildschirm angeht, so können damit insbesondere das oder die fehlerhaften Bauelemente angezeigt werden, die beim Test aufgedeckt wurden.
Um die Schnitstelle mit dem Netzwerk aus auelementen zu gewährleisten, sind Sondenmittel (einfacher eine Sonde) vorgesehen, die zum Erfassen einer physikalischen Größe eines gewählten Typs bezüglich des Funktionszustands eines Bauelelements geeignet sind, sowie Mittel AM, MNC, die mit dieser Sonde zusammenwirken, um eine Reihe von Abtastwerten dieser physikalischen Größe innerhalb des gewählten Zeitintervalls abzugeben. Ist die erfaßte physikalische Größe eine Potentialdifferenz, dann weist diese Sonde getrennte Sonden A0 und A1 auf, die über den Analogverstärker AM mit den steuerbaren Digitalisierungsmitteln MNC für die durchgeführten Messungen verbunden sind.
Der Speicher der Vorrichtung kann funktionsmäßig in folgendes unterteilt sein:
- einen Speicher MM2 für Funktionsmodelle, der Bauelementausdrücke, die physikalische Größen bezüglich wenigstens einer speziellen Bauelementart betreffen, sowie Gesetzesausdrücke aufweist, die allgemeine Beziehungen zwischen physikalischen Größen darstellen,
- einen Wertespeicher MM1, der zum Speichern mehrerer Reihen von Abtastwerten von physikalischen Größen geeignet ist, und zwar in Entsprechung zum gleichen Zeitintervall, aber bezüglich unterschiedlicher Bauelemente des Netzwerks,
- gegebenenfalls einen Speicher, der zum Speichern der Konfiguration des Netzwerks aus Bauelementen geeignet ist, sowie
- einen Speicher MM3, der insbesondere den Funktionsalgorithmus der Vorrichtung sowie verschiedene weitere Daten oder Anweisungen bezüglich ihrer Verwendung aufnimmt.
Materiell können ein einziger Speicher, der alle diese Funktionsspeicher umfaßt, oder auch getrennte Speicher vorgesehen sein, die wenigstens bestimmten davon zugeordnet sind.
Wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, können die Verarbeitungsmittel der Vorrichtung praktisch im Inneren eines herkömmlichen Mikrocomputers UC vorgesehen sein, der einer Tastatur und einem alphanumerischen Bildschirm zugeordnet ist. Dieser Mikrocomputer verfügt dann vorteilhaft über einen Massenspeicher wie eine Diskette DIS mit einer Kapazität von 1,44 Megabyte, die insbesondere den Funktionsalgorithmus für die Vorrichtung sowie die verschiedenen Modelle enthält, und einen zentralen Arbeitsspeicher mit etwa 4 Megabyte.
Ein getrenntes digitales Oszilloskop OSC kann in diesem Fall die zur Erfassung einer Potentialdifferenz zwischen zwei Anschlüssen des Netzwerks verwendete Sonde umfassen und zur Definition des gewählten Zeitintervalls sowie der Abtastzeitpunkte verwendet werden, und die Reihe von Abtastwerten der erfaßten physikalischen Größe beispielsweise über einen digitalen Bus LI zur Zentraleinheit der Vorrichtung liefern.
Bei dieser Konfiguration ist die zu reparierende Schaltung CI mit einer Testbank BAN verbunden, die ihre Primäreingänge derart aktivieren kann, daß sie in einer speziellen Situation funktioniert, in der sich die Panne manifestiert. Allerdings läßt sich ins Auge fassen, daß diese Schaltugng direkt durch die Vorrichtung nach der Erfindung aktiviert wird.
Die Verarbeitungsmittel, die mit diesen Speichern und den Schnittstellenmitteln verbunden sind, sind allgemein dazu geeignet, eine Verarbeitung durchzuführen, die folgendes aufweist:
- ausgehend von Daten von erfaßten physikalischen Größen, die im Wertespeicher in Entsprechung zu einem gewählten Zeitintervall gespeichert sind, werden andere physikalische Größen bezüglich eines aus Bauelementen des analysierten Netzwerks ausgewählten Bauelements geschätzt, indem auf die Daten ein Funktionsmodell (Bauelementausdruck und/oder Gesetzesausdruck angewendet wird, das(die) in dem Hilfsspeicher gespeichert ist (sind), und
- diese geschätzten physikalischen Größen werden in Entsprechung zu dem gewählten Zeitintervall derart gespeichert, daß der Wertespeicher sowohl Daten von erfaßten physikalischen Größen als auch Daten von geschätzten physikalischen Größen enthält;
ferner werden Tests an den in diesem Wertespeicher enthaltenen Werten durchgeführt.
Bei dem oben angesprochenen praktischen Beispiel umfaßt der zentrale Arbeitsspeicher diesen Wertespeicher.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es die Vorrichtung, die Genauigkeit der Sonde sowie die Unbestimmtheiten über die Eigenschaften der verschiedenen Bauelemente zu berücksichtigen.
So werden wenigstens bestimmte, in der Praxis alle erfaßten Abtastwerte mit Genauigkeitsbereichen im Speicher gespeichert, diese Genauigkeit kann der Vorrichtung durch den Benutzer angegeben oder automatisch direkt unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Sonde aufgenommen sein. Dauert das gewählte Zeitintervall zwischen 0 und 40 Mikrosekunden, wobei zu 400 Abtastzeitpunkten in einem Abstand von 0,1 Mikrosekunden abgetastet wird und falls die Sonde vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt 0,2 Mikrosekunden eine Potentialdifferenz V von 4 Volt erfaßt, dann sind die beiden ersten, bezüglich dieser Potentialdifferenz erfaßten Abtastwerte von dem Genauigkeitsbereich (Vm; VM) = (3,99; 4,01) beeinflußt.
Ebenso sind die Funktionsmodelle wenigstens teilweise von Unbestimmtheitsbereichen beeinflußt.
Fig. 3 bis 6 veranschaulichen also Modelle zu vier speziellen Arten von Bauelementen. Diese Modelle weisen Bauelementausdrükke auf, die physikalische Größen bezüglich der entsprechenden Art des Bauelements und bevorzugt bezüglich einer korrekten Funktion dieser Bauelemente betreffen.
Für einen Widerstand (Fig. 3) berücksichtigt also das Modell MODR10 einen Unsicherheitsbereich (Rm; RM) bezüglich des Werts R dieses Widerstands. Dieses Modell definiert auch die Beziehung, die zwischen der zwischen den Anschlüssen a und b dieses Widerstands abgenommenen Potentialdifferenz und dem in den Anschluß a dieses Widerstands eintretenden Strom I(R,a) besteht (Ohmsches Gesetz). Das Funktionsmodell definiert auch die umgekehrte Beziehung, womit sich der Strom am Anschluß a ausgehend von der zwischen den Anschlüssen a und b abgenommenen Potentialdifferenz erhalten läßt.
Soweit die Potentialdifferenz eine erfaßte physikalische Größe ist, erscheint die Messung des Stroms I hier als eine physikalische Größe, die ausgehend von dem Modell dieses Widerstands geschätzt wurde. Selbstverständlich hätte man den Strom I auch direkt am Anschluß a erfassen können, wobei dann die Potentialdifferenz V geschätzt würde.
Da die Potentialdifferenz V im Speicher mit einem Genauigkeitsbereich gespeichert ist und der Wert des Widerstands R von einem Unbestimmtheitsbereich (Rm; RM) beeinflußt ist, ergibt sich daraus für den Strom I ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich (Im; IM).
Allgemein wird für jede geschätzte Größe der entsprechende geschätzte Unbestimmtheitsbereich für den ungünstigsten Fall berechnet. Mit anderen Worten, man versucht, den geschätzten Unbestimmtheitsbereich ausgehend von Bereichen zu erhalten, die den physikalischen Größen zugeordnet sind, die bei der Formulierung verwendet werden, die die Bestimmung der geschätzten Größe ermöglicht.
Im vorliegenden Fall werden der Wert Im konkret durch das Verhältnis Vm/RM und der Wert IM durch das Verhältnis VM/Rm erhalten.
Um allerdings allgemein eine übermäßige Erweiterung der geschätzten Unbestimmtheitsbereiche für eine geschätzte physikalische Größe zu vermeiden, die ausgehend von einer Formulierung erhalten wird, in die mehrere verschiedene physikalische Größen eingehen, ist die Formulierung so vorgesehen, daß sie jede verschiedene physikalische Größe nur einmal erwähnt.
Was das Modell MODC10 eines Kondensators C (Fig. 4) angeht, so ist dessen Wert von einem Unbestimmtheitsbereich (Cm; CM) beeinflußt, und der Strom I an seinem Anschluß a ist ausgehend von dem Wert C und der zeitlichen Ableitung der zwischen den Anschlüssen a und b erfaßten Potentialdifferenz geschätzt.
Bestimmte Modelle von Bauelementen können Bezugsbereiche aufweisen, die spezielle physikalische Größen bezüglich dieser Bauelemente betreffen. Dies gilt beispielsweise für Dioden und Transistoren.
Was den Transistor Q (Fig. 5) angeht, so können Funktionsmodelle unterschiedlicher Komplexität vorgesehen sein. So sieht ein erstes einfaches Modell MODQ10 mit sogenanntem Rang 1 vor, daß der Kollektorstrom positiv sein muß, während der Emitterstrom negativ sein muß, und zwar in Übereinkunft mit den Zeichen dieser Figur; dabei sei bemerkt, daß es sich hier um einen npn- Transistor handelt. Die Positivitätsbedingung dieser Ströme drückt sich darin aus, daß sie jeweils zu Bezugsbereichen gehören, die durch folgendes Intervall definiert sind [-10&supmin;&sup4;A, +∞ [wo das Symbol "+ ∞" + unendlich bezeichnet, während der Bezugsbereich bezüglich der Negativität des Stroms ]-∞, + 10&supmin;&sup4;A] beträgt.
Die Subintervalle [-10&supmin;&sup4;A, 0] und [0, 10&supmin;&sup4;A] der Intervalle [-10&supmin;&sup4;A, + ∞ [ bzw. ] -∞, +10&supmin;&sup4;A] besitzen die Rolle, die parasitären Kapazitäten des Transistors zu berücksichtigen, ohne komplexere Funktionsmodelle zu erfordern.
Ein weiteres einfaches Modell kann vorsehen, daß die Basis- Emitter-Spannung V(T,b,e) des Transistors unter einem gewählten Grenzwert, z.B. 3 Volt liegt. Ein solches Modell ist besonders vorteilhaft, da es gegebenenfalls ermöglicht, diesen Unbestimmtheitsbereich an den Genauigkeitsbereich der erfaßten Potentialdifferenz V(T,b,e) anzunähern, um daraus direkt eine Information bezüglich des Transistors abzuleiten, was im folgenden erläutert wird.
Ebenso ist es möglich, ein Modell MODQ20 mit höherer Komplexität, mit sogenanntem Rang 2 vorzusehen. Ein solches Modell könnte beispielsweise ausdrücken, daß ein Transistor "nur ein Stromverstärker mit einem bekannten Verstärkungsfaktor beta ist, wenn er leitet". Dies wird dann durch die in Fig. 5 definierten mathematischen Bedingungen mit einem Unbestimmtheitsbereich (BETAm, BETAM) zum Wert BETA der Stromverstärkung ausgedrückt.
Was eine Diode D (Fig. 6) angeht, so zeigt ein einfaches Funktionsmodell MOD10 ferner, daß die Potentialdifferenz zwischen der Anode a und der Kathode k der Diode größer oder gleich 0,6 Volt ist, während der Stom I an der Anode innerhalb des Bezugsbereichs [-10-4A; + ∞ [ liegen muß, womit ferner ausgedrückt ist, daß dieser Strom positiv sein muß.
Der Speicher für die Modelle weist außer den Bauelementausdrükken Gesetzesausdrücke auf, die allgemeine Beziehungen zwischen physikalischen Größen darstellen.
Für den Fall einer elektronischen Anwendung ist in Fig. 7 dargestellt, daß es diese Ausdrücke ermöglichen, unter Verwendung einer Regel, die den Nullbetrag des Gesamtstroms an einem Knoten N einer elektronischen Schaltung berücksichtigt, den Wert I(CP1, a) des Stroms am Anschluß a eines an diesen Knoten angeschlossenen Bauelements CP1 ausgehend von den bekannten Werten I(CP2,a) und I(CP3,a) der Ströme an anderen Knoten a von anderen mit diesem Knoten verbundenen Bauelementen CP2 und CP3 zu schätzen.
Ebenso verwendet ein weiterer Gesetzesausdruck eine Regel, die die Tatsache ausdrückt, daß die zwischen den Anschlüssen a und b eines Bauelements CP4 abgenommene Potentialdifferenz gleich der entgegengesetzten V(CP4,b,a) der Potentialdifferenz ist, die zwischen den Anschlüssen b und a eben dieses Bauelements abgenommen wurde.
Schließlich ermöglicht es die Regel, die festlegt, daß die Summe von Potentialdifferenzen entlang einer Masche null ist, die Potentialdifferenz V(CPS,a,b) an den Anschlüssen eines Bauelements CPS dieser Masche zu schätzen, wenn die anderen Potentialdifferenzen V(CP6,a,b) und V(CP7,a,b) an den Anschlüssen der anderen Bauelemente CP6 und CP7 eben dieser Masche bekannt sind.
In diesem Stadium der Beschreibung sei auf einen wichtigen Begriff der Erfindung hingewiesen, der in der Definition des für die Erfassung der verschiedenen physikalischen Größen, hier von potentialdifferenzen, gewählten Zeitintervalls IT liegt.
Diese Erfassungen der verschiedenen physikalischen Größen müssen während des gleichen Zeitintervalls durchgeführt werden, in dem sich der Ausfall der Schaltung manifestiert.
Die Definition dieses Zeitintervalls IT beinhaltet insbesondere die Definition eines Datums für den Beginn der Erfassung sowie der Dauer dieser Erfassung.
Bei Schaltungen mit statischer Funktion sind beispielsweise die Potentialdifferenzen in der Zeit stabil. Folglich können die verschiedenen Erfassungen zu jedem Zeitpunkt durchgeführt werden, und der Begriff der Erfassungsdauer überwiegt denjenigen des Datums für den Beginn der Erfassung.
Ebenso verhält es sich für Schaltungen mit dynamischer Funktion, die im Frequenzbereich geprüft werden. Die Amplituden und Phasen der verschiedenen Signale sind nämlich dann für eine gegebene Frequenz in der Zeit stabil. Demnach können die verschiedenen Erfassungen von Potentialdifferenzen ebenfalls zu jedem Zeitpunkt durchgeführt werden.
Was dagegen Schaltungen mit dynamischer Funktion angeht, die im Zeitbereich geprüft werden, so müssen die Wellenformen der Potentialdifferenzen an den Anschlüssen der Bauelemente in der Zeit reproduzierbar sein. Weist beispielsweise eines der Bauelemente (besonders beim Einschalten) eine Übergangsperiode auf, dann müssen die Erfassungen der verschiedenen Potentialdifferenzen der anderen Bauelemente durchgeführt werden, während sich das Bauelement in der Übergangsperiode befindet. In diesem speziellen Fall wird also die zu reparierende Schaltung zwischen jeder Erfassung außer Funktion gesezt. Das Datum des Beginns des Zeitintervalls ist dann das Datum des Einschaltens.
Der Fachmann bemerkt also, daß in diesem Fall der Begriff Anfangsdatum des Beginns mit gleichem Recht wie der Begriff der Dauer überwiegt.
Ebenso sei bemerkt, daß durch die Erfassung über ein gewähltes Zeitintervall und nicht nur zu einem präzisen Zeitpunkt analoge Ausfälle von elektronischen Schaltungen in statischer sowie dynamischer Funktionsweise detektiert werden können, was ein Benutzer aufgrund der Zahl von Operationen und der Verschiedenartigkeit der Signalformen über das gesamte gewählte Zeitintervall nicht "von Hand" durchführen könnte.
Ferner sei insbesondere für den Fall einer elektronischen Schaltung der Begriff des beobachtbaren Anschlusses definiert. Ein solcher Anschluß stellt sich als derjenige dar, bei dem alle daran angeschlossenen Bauelemente für die Erfassung von physikalischen Größen, z.B. von Potentialdifferenzen zugänglich sind. Im Falle einer gedruckten Schaltung mit Einfachschicht sind beispielsweise alle Anschlüsse der Schaltung zu beobachten. Bei mehrschichtigen Schaltungen ist dagegen leicht einzusehen, daß Verbindungen zwischen den Schichten für Sonden nicht physikalisch zugänglich sein können. Aus dieser Überlegung ergibt sich dann die folgende Bemerkung. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist der Begriff Bauelement, der gewöhnlich z.B. einem Widerstand oder einem Transistor zugeschrieben wird, nicht darauf beschränkt, sondern kann auch einen Knoten oder eine Verbindung der Schaltung bezeichnen, die für die Sonden nicht zugänglich sind.
Im folgenden wird man sehen, daß der Benutzer die Vorrichtung nach der Erfindung zwar von Hand verwenden kann, d.h. daß er selbst entscheiden kann, auf Höhe welches Bauelements er die physikalischen Größen erfassen will, daß aber die Erfindung eine Unterstützung des Benutzers bezüglich der Strategie der Erfassung der verschiedenen physikalischen Größen mit dem Ziel vorsieht, so rasch wie möglich das fehlerhafte Bauelement einzugrenzen. Diese Unterstützung drückt sich in der Verwendung eines Entscheidungsautomaten 1 mit einem ersten Mechanismus, der die Bestimmung der Wahl und der Ordnung der Bauelemente betrifft, bezüglich derer die Erfassungen der verschiedenen physikalischen Größen durchgeführt werden, sowie mit einem zweiten Mechanismus 12 aus, der die Schätzungen von physikalischen Größen betrifft (Fig. 8 und 9). Die Verwendung dieses mit der Netzwerkstruktur verbundenen Entscheidungsautomaten erfordert die Kenntnis ihrer Konfiguration, die in dem Konfigurationsspeicher verfügbar ist.
Nach dem Erfassen 12 einer physikalischen Größe bezüglich eines Bauelements, das beispielsweise von dem ersten Mechanismus des Automaten am Bildschirm angegeben ist, ermöglicht es der Schätzungsmechanismus 13 allgemein, eine physikalische Größe zu schätzen, die folgendes sein kann:
- entweder eine physikalische Größe eines Typs, der von demjenigen verschieden ist, der bereits für das entsprechende Bauelement erfaßt wurde,
- oder die bereits für dieses Bauelement erfaßte physikalische Größe, z.B. ausgehend von anderen erfaßten physikalischen Größen für andere Bauelemente und/oder anderen geschätzten physikalischen Größen.
Zu Durchführung dieser Schätzung verwenden die Verarbeitungsmittel die in dem Wertespeicher enthaltenden Daten. So kann eine geschätzte Größe eines anderen Typs als eine erfaßte Größe ausgehend von dem erfaßten Abtastwert und einem Funktionsmodell oder auch mit Hilfe von geschätzten Unbestimmtheitsbereichen bestimmt werden, die bereits im Wertespeicher vorhanden sind und andere geschätzte Größen betreffen. Die Schätzung einer physikalischen Größe, die im übrigen bereits erfaßt wurde, kann sich aus der Kombination von anderen geschätzten physikalischen Größen ergeben, die sich ihrerseits ursprünglich aus einer anderen erfaßten physikalischen Größe ergeben.
Wenn das Netzwerk aus Bauelementen eine Vielzahl von Maschen aufweist, wie dies bei einer elektronischen Schaltung der Fall sein kann, dann umfaßt der Schätzungsmechanismus insbesondere folgendes auf:
* für ein Bauelement einer Masche, das die Erfassung einer physikalischen Größe eines gewählten Typs, z.B. einer Potentialdifferenz veranlaßt hat, eine Schätzung wenigstens einer physikalischen Größe eines von dem gewählten Typ verschiedenen Typs, z.B. eines Stromwerts, die aus einem Funktionsmedell des Bauelements und den Abtastwerten der erfaßten physikalischen Größe gezogen ist, und
* für ein Bauelement, das nicht zu einer erfaßten physikalischen Größe eines gewählten Typs führte und zu der Masche gehört oder direkt mit einem Bauelement der Masche verbunden ist, eine Schätzung wenigstens einer physikalischen Größe des gleichen wie des gewählten Typs, z.B. einer Potentialdifferenz, oder eines verschiedenen Typs, z.B. eines Stromwerts, die ausgehend von Werten erhalten wird, die bereits in dem Wertespeicher gespeichert und wenigstens einem Bauelement der Masche zugeordnet sind.
Die Schätzungsverarbeitung umfaßt immer noch im Falle einer elektronischen Schaltung konkret:
* wenigstens für bestimmte Bauelemente der Schaltung ausgehend von der Erfassung einer Potentialdifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluß eines dieser Bauelemente Schätzungen der Ströme an jedem dieser Anschlüsse und gegebenenfalls ferner die Schätzung der Potentialdifferenz zwischen dem zweiten und dem ersten Anschluß dieses Bauelements,
* für ein Bauelement, das zu einer Masche gehört, bei der Potentialdifferenzen an den Anschlüssen der anderen Bauelemente bekannt sind, und das an seinen Anschlüssen keine Erfassung der Potentialdifferenz veranlaßt hat, die Schätzung dieser Potentialdifferenz ausgehend von den anderen Potentialdifferenzen bezüglich der anderen Bauelemente,
* für ein Bauelement, von dem ein Anschluß mit einem Knoten der Schaltung verbunden ist, an den auch die Anschlüsse von anderen Bauelementen angeschlossen sind, für die die jeweiligen Ströme an den Anschlüssen bekannt sind, die Schätzung des Stroms an dem Anschluß dieses Bauelements.
Der Fachmann bemerkt demnach, daß die physikalischen Größen, die Gegenstand einer Erfassung und/oder einer Schätzung waren, nach der Verwendung dieses Entscheidungsautomaten 1 von geschätzen Genauigkeitsbereichen und/oder Unbestimmtheitsbereichen beeinflußt sind. Ein allgemeines Prinzip der Vorrichtung nach der Erfindung besteht also dann, wenn der Wertespeicher wenigstens zu bestimmten Abtastzeitpunkten einen ersten und einen zweiten Bereich unterschiedlicher Herkunft für ein und dieselbe physikalische Größe enthält, in der Annäherung dieser beiden Bereiche, um daraus eine erste Information über die Funktion der Menge der Bauelemente abzuleiten, die zum Erstellen dieser beiden Bereiche beigetragen hat. In der Folge wird die Menge dieser Bauelemente unter der Bezeichnung "Primärmenge" EPRi geführt.
Der erste Bereich kann beispielsweise ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich sein, der z.B. erhalten wurde:
- ausgehend von einem Genauigkeitsbereich bezüglich einer erfaßten physikalischen Größe, die einem ersten Bauelement zugeordnet ist,
- aus einem Funktionsmodell dieses ersten Bauelements, und
- aus einem geschätzten Unbestimmtheitsbereich, der einer geschätzten physikalischen Größe bezüglich eines zweiten Bauelements zugeorndet ist.
Dieses erste und das zweite Bauelement bilden dann eine erste Gruppe, die zur Erstellung dieses ersten Bereichs beigetragen hat.
Der zweite Bereich kann auch ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich für die gleiche physikalische Größe wie bezüglich des ersten Bereichs sein, der aber auf andere Weise ausgehend von einer zweiten Gruppe von Bauelementen erhalten wurde.
Die Primärmenge von Bauelementen, die zur Erstellung dieser beiden Bereiche beigetragen haben, ist dann die Vereinigung der ersten und zweiten Gruppe von Bauelementen.
Weitere Fälle können vorkommen.
So können die beiden Bereiche mit unterschiedlicher Herkunft ein Genauigkeitsbereich und ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich oder auch ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich und ein in einem Bauelementfunktionsmodell enthaltener Bezugsbereich oder aber ein Genauigkeitsbereich und ein Bezugsbereich sein.
Sind dieser erste und zweite Bereich über wenigstens einen si gnif ikanten Bruchteil des Zeitintervalls getrennt, dann ist diese Primärmenge von Bauelementen EPRi in dem Sinne verdächtig, daß sie wenigstens ein Bauelement mit inkorrekter Funktion enthält. Dann kann man von "Konflikt" sprechen.
Es ist sehr unwahrscheinlich, daß sich die verdächtige Primärmenge von Bauelementen sofort auf ein einziges Bauelement, also das fehlerhafte Bauelement CD reduzieren läßt. So muß die Verarbeitung derart wiederholt werden, daß wenigstens eine weitere, unterschiedliche verdächtige Primärmenge erhalten wird, die zum Erhalt von zwei getrennten Bereichen geführt hat, wobei bemerkt sei, daß sich diese beiden anderen getrennten Bereiche auf die gleiche physikalische Größe wie die vorhergehenden Bereich beziehen kann oder nicht. Dann gehören das oder die einer inkorrekten Funktion verdächtigten Bauelemente zur Schnittmenge der beiden Primärmengen.
Die Verarbeitung wird folglich wenigstens so lange wiederholt, bis zwei Primärmengen erhalten sind, deren Schnittmenge ein einziges Bauelement enthält und wird in diesem Stadium unter der Hypothese einer einzigen Störung angehalten.
Dieser Funktionsalgorithmus ist in Fig. 10 im einzelnen zusam mengefaßt und zeigt dort einen zusätzlichen Schritt 14 der Analyse der verdächtigen Primärmenge von Bauelementen, der eine selektive Erfassung von physikalischen Größen bezüglich bestimmter Bauelemente dieser Primärmenge umfaßt, wenn diese Primärmenge von Bauelementen einer vorbestimmten Bedingung genügt. Wir werden auf diese Analyse später im einzelnen zurückkommen.
Wie oben angesprochen, steht die aus der Annäherung der beiden Bereiche abgeleitete Information für eine inkorrekte Funktion wenigstens eines Bauelements der Primärmenge, wenn diese beiden Bereiche über einen signifikanten Bruchteil des Zeitintervalls getrennt sind. Ein Bruchteil ist signifikant, wenn er eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten, z.B. größer gleich 2 enthält. Eine solche Vorsichtsmaßnahme zielt darauf ab, die Diagnose von unerlaubten Konflikten zu vermeiden, insbesondere wenn sich die geschätzten Unbestimmtheitsbereiche aus Berechnungen von Zeitableitungen ergeben. Es ist nämlich wichtig zu bemerken, daß die abzuleitenden Funktionen nicht von vornherein bekannt sind; dies um so mehr, als das betrachtete Netzwerk aus Bauelementen gestört ist, und daß deshalb die Gefahr einer falschen Schätzung der Ableitung und folglich der Erzeugung eines unerlaubten Konflikts besteht. Dagegen erscheint ein wirklicher Konflikt allgemein nur während mehrerer aufeinanderfolgender Abtastzeitpunkte. Ist beispielsweise bei einer ersten Aufteilung des Zeitintervalls der signifikante Bruchteil auf einen einzigen Abtastzeitpunkt reduziert, dann hat der Benutzer selbstvertändlich stets die Möglichkeit, die zeitliche Aufteilung des Intervalls in näherliegende Abtastzeitpunkte aufzuteilen, da die Mittel zur Definition des Zeitintervalls steuerbar sind, so daß der Konflikt über mehrere aufeinanderfolgende Abtastzeitpunkte nachgewiesen wird, womit dann ein wirklich signifikanter Bruchteil aufgedeckt wird.
Bilden der erste und der zweite Bereich mit unterschiedlicher Herkunft für ein und dieselbe physikalische Größe einen nicht leeren Schnittbereich, dann wird dieser Schnittbereich prioritär der physikalischen Größe zugeordnet. Mit anderen Worten, aus dem Erhalt dieser beiden getrennten Bereiche wird keine verdächtige Primärmenge von Bauelementen aufgedeckt, und es wird höchstens möglich festzustellen, daß die Hypothesen, die zur Erstellung dieser beiden Bereiche geführt haben, stimmig sind. Die Verarbeitungsmittel können gegebenenfalls durch prioritäre Zuordnung des Schnittbereichs zu der physikalischen Größe verschiedener Herkunft später diesen Schnittbereich mit einem anderen Bereich vergleichen, der für diese physikalische Größe ausgehend von einer anderen Gruppe von Bauelementen erhalten wurde, um gegebenenfalls einen anderen Konflikt aufzu decken. Im übrigen wird der Schätzungsmechanismus gegebenenfalls ausgehend von diesem Schnittbereich fortgeführt.
Fig. 11 veranschaulicht im einzelnen den Mechanismus der Wahl und der Ordnung der Bauelemente, bezüglich derer die Erfassungen von physikalischen Größen durchgeführt werden. Hier wird angenommen, daß das Netzwerk aus Bauelementen eine Vielzahl von Maschen aufweist.
Dieser erste Mechanismus umfaßt zunächst ein erstes Entscheidungskriterium, das die Auswahl einer Masche betrifft, in deren Innerem wenigstens eine Erfassung einer physikalischen Größe eines gewählten Typs durchgeführt wird. Dieses erste Kriterium umfaßt ein erstes Subkriterium 110, das die Analyse der Anzahl von physikalischen Größen, z.B. von Potentialdifferenzen betrifft, die im Inneren jeder Masche bereits bekannt (d.h. erfaßt oder geschätzt) sind.
Im Falle der möglichen Auswahl 111 von wenigstens zwei Maschen nach dem ersten Subkriterium ist wenigstens ein zweites Subkritenum 113 vorgesehen, das die Anzahl der Bauelemente jeder auszuwählenden Masche 112 betrifft. Nach diesem zweiten Subkritenum wählen die Verarbeitungsmittel bevorzugt eine Masche in Abhängigkeit von der Anzahl von Bauelementen in der Ordnung 3, 4, 2 aus.
Im Falle der möglichen Auswahl von wenigstens zwei Maschen nach dem zweiten Subkriterium (Schritt 114) ist ein drittes Subkritenum 116 vorgesehen, das die Beschaffenheit dieser auszuwählenden Maschen 115 betrifft.
Handelt es sich also um eine elektronische Schaltung, dann ist die nach dem dritten Subkriterium ausgewählte Masche diejenige, die die größte Anzahl von passiven Bauelementen (Widerstand, Kondensator, Induktivität und andere passive Mehrpole) aufweist.
Sind noch mehrere Maschen durch das dritte Subkriterium (117, 118) auszuwählen, dann wird eine willkürliche Auswahl dieser Maschen durchgeführt (Schritt 119-1), so daß die ausgewählte Masche MSE erhalten wird.
Ist diese ausgewählte Masche MSE erhalten, dann weist der erste Mechanismus ein zweites Entscheidungskriterium 119-2 auf, das die Beschaffenheit des Bauelements dieser Masche betrifft. Im Falle einer elektronischen Schaltung wird die Erfassung einer Potentialdifferenz bevorzugt an den Anschlüssen eines passiven Elements und bevorzugt an den Anschlüssen eines Dipols durchgeführt.
Dieser erste Entscheidungsmechanismus ermöglicht dann die Anzeige eines ausgewählten Bauelements CPS am Bildschirm, bezüglich dessen der Benutzer die Erfassung der physikalischen Größe durchführen muß (Fig. 12).
Von dort aus machen die Verarbeitungsmittel bei der Schätzung 13 der verschiedenen, oben angesprochenen physikalischen Größen ausgehend von Modellen, Regeln und anderen physikalischen Größen weiter, die in dem Speicher MM der Vorrichtung, insbesondere in dem Werte- und dem Modellspeicher gespeichert sind, was in Fig. 12 veranschaulicht ist.
Dieser zweite Schätzungsmechanismus schätzt alle möglichen physikalischen Größen ausgehend von der Struktur des Netzwerks und den im Wertespeicher enthaltenen Daten, und die Verarbeitungs mittel können im Laufe dieser Schätzung daraus eine verdächtige Primärmenge EPRi ableiten, indem zwei getrennte Bereiche FD erhalten werden. Es sei bemerkt, daß durch den Erhalt einer verdächtigen Primärmenge nicht unbedingt die Schätzungsverarbeitung unterbrochen wird, wenn noch andere physikalische Größen gemessen werden können.
Wie es möglich war, ausgehend von einem Schnittbereich aus zwei nicht getrennten Bereichen neue Schätzungen vorzunehmen, so ist es möglich, die Schätzungsverarbeitung ausgehend von wenigstens einem der beiden getrennten Bereiche fortzuführen, um gegebenenfalls einen weiteren Konflikt zu erhalten.
Ist eine solche verdächtige Primärmenge vorhanden, dann wird, wie oben angesprochen, eine Analyse dieser Menge vorgenommen (Fig. 13). Die Verarbeitungsmittel bestimmen zunächst, ob diese Primärmenge aus Bauelementen einer vorbestimmten Bedingung, der sogenannte "Minimalmenge" genügen (Schritt 140). Im Falle einer elektronischen Schaltung ist eine Minimalmenge von Bauelementen konkret durch Bauelemente gekennzeichnet, die alle an ein und denselben gemeinsamen Anschluß angeschlossen sind. Ist diese Bedingung erfüllt, dann wird an dieser Menge keinerlei zusätzliche Verarbeitung vorgenommen.
Im entgegengesetzten Fall wird eine Erfassung einer Potentialdifferenz an den Anschlüssen der Bauelemente der verdächtigen Primärmenge EPRi vorgenommen, für die diese Erfassung noch nicht durchgeführt wurde (Schritte 141-142). Ausgehend von diesen möglichen Erfassungen werden neue Schätzungen vorgenommen (Schritt 143), um gegebenenfalls zu einer anderen verdächtigen Primärmenge von Bauelementen zu gelangen.
Ein genaues Verwendungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung wird nun am Falle einer elektronischen Schaltung speziell unter Bezug auf Fig. 14 bis 17 veranschaulicht.
Die in Fig. 14 veranschaulichte, zu reparierende Schaltung CI weist mehrere Bauelemente auf, deren Merkmale im Anhang 1 definiert sind. Was die Widerstände und den Kondensator angeht, so sind die Zahlenwerte dieser Bauelemente angegeben. Was die Dioden und die Transistoren angeht, so sind ein Firmenname und eine Bezeichnung angegeben, unter der das Bauelement von dieser Firma vertrieben wird.
Das für die erfaßten Potentialdifferenzen in der Schaltung CI gewählte Zeitintervall liegt zwischen 0 und 40 Mikrosekunden bei Abtastung alle 0,1 Mikrosekunden. Das fehlerhafte Bauelement ist der Kondensator C1.
Die Testbank BAN zur Aktivierung dieser Schaltung weist einen Impulsgenerator EP auf, der einem Widerstand RI von 50 Ohm zugeordnet ist und über das Zeitintervall eine Rechteckwelle abgibt.
Zur Vereinfachung wird hier hauptsächlich der Ablauf des Funktionsalgorithmus beschrieben, wobei nur einige Zahlenwerte für die verschiedenen Genauigkeitsbereiche, den Unbestimmtheitsbereich und den geschätzten Unbestimmtheitsbereich angegeben sind.
Die erfaßten physikalischen Größen sind hier Potentialdifferenzen, wobei bemerkt sei, daß selbstverständlich Sonden vorgesehen sein können, die zur Erfassung von Strömen geeignet sind. Die geschätzten Größen sind demnach Ströme, aber auch Potentialdifferenzen.
Zu Beginn des Tests ist keine Potentialdifferenz bekannt, da keine Potentialdifferenz erfaßt wurde. Folglich wird die Wahl der ausgewählten Masche MSE in Abhängigkeit vom zweiten und dritten Subkriterium durchgeführt, um zur Auswahl der Masche M1 mit drei passiven Bauelementen R2, C1 und R3 zu gelangen.
Das ausgewählte Bauelement CPS ist der Widerstand R2, zwischen dessen Anschlüssen die Potentialdifferenz V(R2,a,b) erfaßt wird (Schritt 12).
Ausgehend von dieser erfaßten Potentialdifferenz, dem Modell des Widerstandes und den allgemeinen, in dem Modellspeicher enthaltenen Regeln werden die Ströme I(R2,a) und I(R2,b) an den beiden Anschlüssen des Widerstands sowie die Potentialdifferenz V(R2,b,a) zwischen den Anschlüssen b und a eben dieses Widerstandes gemessen.
Da in diesem Stadium der Verarbeitung eine physikalische Größe nicht mehr mit den im Wertespeicher vorliegenden Daten geschätzt werden kann, wird geeigneterweise eine andere Masche zur Erfassung einer Potentialdifferenz gewählt. Die Masche M1 wird erneut gewählt, da sie die größte Anzahl von bereits bekannten Potentialdifferenzen aufweist.
Das ausgewählte Bauelement CPS ist dann der Kondensator C1 zwischen dessen Anschlüssen b und a eine Potentialdifferenz erfaßt wird. Es sei hier daran erinnert, daß die Erfassung dieser Potentialdifferenz unter den gleichen Funktionsbedingungen der Schaltung wie für die vorhergehende Erfassung durchgeführt wird, d.h. zwischen dem Zeitpunkt des Einschaltens der Schaltung (0 Mikrosekunde) und 40 Mikrosekunden.
Ausgehend von dieser Potentialdifferenz werden nacheinander geschätzt:
- die Potentialdifferenz V(C1,a,b) zwischen den Anschlüssen a und b,
- der Strom I(C1,a) am Anschluß a,
- der Strom I(C1,b) am Anschluß b, dann unter der Annahme eines Gesamtstroms null am Knoten N2,
- der Basisstrom I(Q1,b) des Transistors Q1 ausgehend von dem geschätzten Strom am Anschluß b des Widerstands R2 und dem geschätzten Strom am Anschluß a des Kondensators C1, dann
- die Potentialdifferenz V(R3,a,b) zwischen den Anschlüssen a und b des Widerstands R3 ausgehend von den beiden vorher erfaßten Potentialdifferenzen, deren geschätzter Unbestimmtheitsbetrag zum Zeitpunkt 10,2 µs etwa (4,848; 4,969) beträgt,
- der Strom I(R3,a) am Anschluß a des Widerstands R3,
- der Strom I(R3,b) am Anschluß b des Widerstands R3, dann mit der Hypothese eines Nullstroms am Knoten N4 der Schaltung,
- der Kollektorstrom I(Q2,c) des Transistors Q2.
In diesem Stadium der Schätzung entstehen zwei getrennte Bereiche für den Kollektorstrom des Transistors Q2 (Referenz FD1) an den vier folgenden aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten: 16,4 µs, 16,5 µs, 16,6 µs; 16,7 µs.
Der erste dieser getrennten Bereiche ist ein geschätzter Unbestimmtheitsbereich, und die Gruppe von Bauelementen, die zu seiner Erstellung beigetragen haben, weist den Transistor Q2, den Widerstand R3, den Widerstand R2 und den Kondensator C1 auf. Der geschätzte Unbestimmtheitsbereich beträgt beispielsweise zum Zeitpunkt 16,4 µs etwa (-0,03A; -0,006A).
Der zweite Bereich ist ein in dem Modell des Transistors Q2 enthaltener Bezugsbereich und gibt an, daß dieser Kollektorstrom positiv sein muß, d.h. im Bereich [-10&supmin;&sup4;A, + ∞ [ liegen muß. Selbstverständlich steht nur der Transistor Q2 am Ursprung dieses Bereichs und bildet demnach gewissermaßen die zweite Gruppe von Bauelementen, die zur Erstellung dieses Bezugsbereichs beigetragen haben.
Folglich umfaßt eine erste verdächtige Primärmenge von Bauelementen EPR1, die sich aus der Vereinigung der beiden oben erwähnten Gruppen von Bauelementen ergibt, den Transistor Q2, den Widerstand R3, den Widerstand R2 und den Kondensator C1.
Die Verarbeitungsmittel müssen zwar jetzt (Schritt 14) diese Primärmenge von Bauelementen EPR1 analysieren, der Schätzungsmechanismus ermöglicht aber noch die Schätzung 13 der Poten tialdifferenz V(R3,b,a) zwischen den Anschlüssen b und a des Widerstands R3.
Die Analyse dieser Primärmenge von Bauelementen EPRI deckt auf, daß es sich dort nicht um einen Minimalkonflikt handelt, da die vier Bauelemente dieser Menge nicht alle an ein und denselben Anschluß angeschlossen sind. Folglich wird geeigneterweise geprüft, an den Anschlüssen welches Bauelements dieser Menge noch keine Erfassung der Potentialdifferenz durchgeführt wurde. Hier handelt es sich um die Bauelemente R3 und Q2. Da der Widerstand R3 ein passives Bauelement ist, wird die Erfassung der Potentialdifferenz bevorzugt an seinen Anschlüssen durchgeführt, was im Schritt 142 realisiert wird.
Von dort ausgehend werden nacheinander geschätzt:
- die Potentialdifferenz V(R3,a,b) zwischen den Anschlüssen a und b des Widerstands R3,
- der Strom I(R3,a) am Anschluß a des Widerstands unter Verwendung seines Modells, dann
- der Strom I(R3,b) am Anschluß b und schließlich
- der Kollektorstrom I(Q2,c) des Transistors Q2 unter erneuter Verwendung des Stroms am Anschluß b des Kondensators C1, des Stroms am Anschluß b des Widerstands R3 und der Tatsache, daß der Strom am Knoten N4 null ist.
Der Fachmann bemerkt hier, daß bezüglich der Potentialdifferenz V(R3,a,b) an den Anschlüssen des Widerstands R3 ein zweiter geschätzter Unbestimmtheitsbereich erhalten wird, der zum Zeitpunkt 10,2 µs etwa (4,870; 4,962) beträgt. Diese Größe wurde nämlich bereits vorher ausgehend von der Erfassung der Potentialdifferenz an den Anschlüssen des Kondensators C1 geschätzt. Da diese beiden Bereiche allerdings nicht getrennt sind, schließen die Verarbeitungsmittel nicht auf das Vorhandensein einer verdächtigen Primärmenge von Bauelementen. Der Schnittbereich (4,870; 4,962) zum Zeitpunkt 10,2 µs zwischen diesen beiden Bereichen wird dann im Wertespeicher gespeichert, gegebenenfalls bei einem späteren Vergleich prioritär dieser physikalischen Größe zugeordnet und kann von dem Schätzungsmechanismus für andere Schätzungen verwendet werden.
Dagegen erhält man (Bezugszeichen FD2) einen weiteren geschätzten Unbestimmtheitsbereich bezüglich des Kollektorstroms des Transistors Q2, der erneut in Annäherung an den Bezugsbereich des Modells eine leere Schnittmenge über zwei Abtastzeitpunkte aufdeckt.
Die Verarbeitungsmittel schließen demnach auf das Vorhandensein einer zweiten Primärmenge von Bauelementen EPR2, die den Transistor Q2, den Kondensator C1 und den Widerstand R3 umfaßt.
Die Schnittmenge der beiden Primärmengen EPR1 und EPR2 ist auf die Primärmenge EPR2 reduziert. Die Verarbeitung muß demnach fortgesetzt werden, da sich in diesem Stadium unter diesen drei Bauelementen Q2, C1, R3 nicht erkennen läßt, welches eine inkorrekte Funktion zeigt.
Der Schritt 14 der Analyse der Primärmenge EPR2 wird durchgeführt und enthüllt, daß diese Primärmenge einen Minimalkonflikt zum Ausdruck bringt, da die drei Bauelemente alle an den Knoten N4 angeschlossen sind. Dann wird an dieser Primärmenge keine zusätzliche Erfassung der Potentialdifferenz durchgeführt.
Die folgende, nach dem ersten Mechanismus ausgewählte Masche ist die Masche M2, die aus den Bauelementen R1, Q1 und R2 besteht, da es sich abgesehen von der Masche M1 um die Masche mit der größten Anzahl von bereits bekannten Potentialdifferenzen handelt.
Das ausgewählte Bauelement CPS ist der Widerstand R1, zwischen dessen Anschlüssen b und a eine Erfassung 12 der Potentialdifferenz durchgeführt wird.
Ausgehend von dieser erfaßten physikalischen Größe werden nacheinander geschätzt:
- die Spannung V(R1,b,a) an den Anschlüssen dieses Widerstands, die zwischen den Anschlüssen b und a abgenommen wurde,
- der Strom I(R1,a) an dem Anschluß a und der Strom I(R1,b) am Anschluß b unter Verwendung des Widerstandsmodells,
- der Versorgungsstrom I(ALIM+) am positiven Anschluß dieser Versorgung ALIM unter Verwendung der Regel des Nullstroms am Knoten N3 der Schaltung und der geschätzten Ströme I(R1,a), I(R2,a), I(R3,a) an den Anschlüssen a der Widerstände R1, R2 und R3,
- der Strom I(ALIM-) am negativen Anschluß der Versorgung,
- die Basis-Kollektor-Spannung V(Q1,b,c) des Transistors Q1 unter Kenntnis der an den Anschlüssen der Widerstände R1 und R2 erfaßten Potentialdifferenzen sowie der Regel des Nullbetrags der Summe der Potentialdifferenzen entlang der Masche M2.
Da keine weitere Schätzung möglich ist, wird geeigneterweise ein weiteres Bauelement ausgewählt, an dessen Anschlüssen eine Potentialdifferenz erfaßt wird.
Die ausgewählte Masche ist dann die Masche M3, die aus dem Transistor Q1, dem Widerstand R4, dem Transistor Q2 und dem Kondensator C1 besteht.
Das ausgewählte Bauelement ist der Widerstand R4, zwischen dessen Anschlüssen a und b die Potentialdifferenz erfaßt wird (Schritt 12).
Von dort ausgehend werden nacheinander geschätzt:
- die Potentialdifferenz V(R4,b,a) zwischen den Anschlüssen b und a dieses Widerstands,
- die Ströme an den beiden Anschlüssen dieses Widerstands,
- der Kollektorstrom I(Q1,c) des Transistors Q1 unter Verwendung der Ströme an den Anschlüssen a und b der Widerstände R4 und R1 sowie der Regel des Nullstroms am Knoten N1,
- der Emitterstrom I(Q1,e) des Transistors Q1 ausgehend von dem Kollektorstrom dieses Transistors, dem Basisstrom dieses Transistors und der Regel, die einen Nullstrom auf Höhe des Übergangs zwischen den drei Anschlüssen dieses Transistors angibt, wobei zu bemerken ist, daß der Basisstrom dieses Transistors Q1 ausgehend von dem Strom am Anschluß b des Widerstands R2, des Stroms am Anschluß a des Kondensators C1 und der Regel geschätzt ist, die einen Nullstrom am Knoten N2 angibt.
Man erhält dann für diesen Emitterstrom des Transistors Q1 einen ersten geschätzten Unbestimmtheitsbereich, der in Annäherung an den Bezugsbereich des Modells, das angibt, daß der Strom negativ sein muß, eine leere Schnittmenge und damit eine dritte verdächtige Primärmenge EPR3 von Bauelementen aufdeckt, die den Transistor Q1, den Widerstand R1, den Widerstand R4, den Widerstand R2 und den Kondensator C1 umfaßt.
Andeutungsweise erscheint der Konflikt zu den Zeitpunkten 10 µs und 10,1 µs, und der erste geschätzte Unbestimmtheitsbereich beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa (0,02A; 0,05A).
Aus dem Vergleich der drei erhaltenen Primärmengen (Schritt 2) wird eine auf ein einziges Bauelement, nämlich das fehlerhafte Bauelement (hier der Kondensator C1) reduzierte Schnittmenge aufgedeckt, womit das Diagnoseprogramm in der Hypothese einer einzigen Störung endet.
Der Fachmann bemerkt also, daß nur zwei Erfassungen von Potentialdifferenzen erforderlich waren, um die erste verdächtige Primärmenge von Bauelementen zu erhalten, und daß insgesamt fünf Erfassungen von Potentialdifferenzen erforderlich waren, um die Diagnose zu erstellen, die den Kondensator C1 als fehlerhaftes Bauelement aufdeckte.
Der Entscheidungsautomat kann zwar besonders vorteilhaft verwendet werden, die hier beschriebene Vorrichtung ermöglicht es aber auch, daß der Benutzer selbst die Bauelemente wählt, bezüglich derer die physikalischen Größen erfaßt werden sollen, z.B. in einfachen Fällen, oder wenn er bereits eine vorgefaßte Meinung über die Störung hat, nach der er sucht. In diesem Fall bleibt die anschließende Verarbeitung analog zur oben beschriebenen, insbesondere was den Schätzungsmechanismus und die Annäherung der Bereiche angeht.
Der Benutzer kann den Entscheidungsautomaten auch durch Hinzufügen von speziellen Kriterien, z.B. bezüglich spezifischer Kriterien zum Netzwerk aus Bauelementen, das gerade getestet wird, oder zum Ersatz der willkürlichen Auswahl einer Masche verändern.
Es sei ferner bemerkt, daß eine der physikalischen Größen, bezüglich derer die Annäherung der beiden Bereiche durchgeführt werden kann, der Strom, der einen Halbleiterübergang wie eine Diode durchquert, oder auch die Potentialdifferenz an den Anschlüssen eines passiven Bauelements wie eines Widerstands sein kann.
Im übrigen ist die Vorrichtung durchaus mit der Verwendung von Bauelementausdrücken bezüglich inkorrekter Funktionen von Bauelementen (Fehlermodellen) kompatibel, die beispielsweise zur Bestätigung oder Verfeinerung einer Diagnose verwendet werden, die ausgehend von Modellen bezüglich einer korrekten Funktion der Bauelemente erhalten wurden.
Nun wird eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben, die einen Funktionsalgorithmus auf der Grundlage eines Tests verwendet, der die Menge der durch die Vorrichtung geschätzten Stromausdrücke betrifft, und zwar des Tests einer Bedingung, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms an einem gemeinsamen Anschluß der elektronischen Schaltung berücksichtigt.
Die Verwendung des Genauigkeitsbereichs, des geschätzten Unbestimmtheitsbereichs und des Bezugsbereichs ist zwar durchaus mit dem Test dieser Bedingung kompatibel, hier wird aber nur eine vereinfachte Verarbeitung beschrieben, die keine solchen Bereiche verwendet. Im folgenden wird man sehen, daß die Bauteilausdrücke der Modelle damit vereinfacht sind.
Bei dieser Ausführungsform reichen für eine Anwendung von etwa 100 Bauelementen ein Massenspeicher mit einer Kapazität mit 1,44 Megabyte und ein zentraler Arbeitsspeicher mit etwa 1 Megabyte aus.
Nun wird allgemein die Funktion dieser Vorrichtung unter speziellem Bezug auf Fig. 18 und 19 beschrieben.
Ein bei dieser Ausführungsform verwendetes Hauptprinzip besteht darin, Stromausdrücke ausgehend von Potentialdifferenzen, die zwischen den Anschlüssen jedes Bauelements einer Menge von Bauelementen erfaßt wurden, die mit ein und demselben gemeinsamen Anschluß oder Beobachtungsknoten verbunden sind, sowie ausgehend von Funktionsmodellen zu bestimmen, wobei bemerkt sei, daß diese Modelle fur ein falsche oder eine gute Funktion stehen können, was im folgenden zu sehen ist.
Im Schritt 30 wählt der Benutzer einen gemeinsamen Anschluß BC einer Menge von Bauelementen. Die Wahl dieses Anschlusses bleibt der Einschätzung des Benutzers überlassen. Ist dieser mit der zu reparierenden Schaltung vertraut oder kennt er deren Funktionalitäten, dann kann er fachmännisch einen ersten gemeinsamen Anschluß wählen, mit dem Bauelemente verbunden sind, die er für verdächtig hält. Hat er dagegen keine vorgefaßte Meinung zum Ursprung der Störung, oder kennt er die Funktionalitäten der Schaltung nicht, dann wählt er zufällig einen ersten gemeinsamen Anschluß und geht dann vom nächsten zum nächsten, um seine Diagnose zu erstellen, wobei er gegebenenfalls durch die Vorrichtung geführt wird.
Die erste Sonde wird auf Höhe des gemeinsamen Anschlusses BC angeordnet (Schritt 31), während die zweite Sonde A1 an einem benachbarten Anschluß BCVi dieses gemeinsamen Anschlusses angeordnet wird (Schritt 32).
Im Schritt 33 regelt der Benutzer seine Erfassungsparameter, beispielsweise durch Definition der Zeitbasis, der Meßamplitude. Mit anderen Worten, er definiert das Zeitintervall IT für die Erfassung der Potentialdifferenz zwischen dem Anschluß BC und dem Anschluß BCVi. Diese verschiedenen Parameter können direkt am Erfassungsorgan wie dem digitalen Oszilloskop geregelt werden oder aber mit Hilfe der Tastatur in das System eingege ben werden, wenn die steuerbaren Sonden- und Digitalisierungsmittel beispielsweise in die Vorrichtung integriert sind.
Im folgenden Schritt 34 identifiziert der Benutzer mit Hilfe der Tastatur das zwischen den Anschluß BC und den Anschluß BCVi geschaltete Bauelement. Zu diesem Zweck kann er dedizierte und markierte (Z.B. R für einen Widerstand und Q für einen Transistor) Tasten der Tastatur verwenden. Er bedient sich auch der Zahlentasten zur Eingrenzung des Bauelements auf dem elektrischen Schema.
Dann löst der Benutzer im Schritt 35 die eigentliche Erfassung der Potentialdifferenz aus, womit der Beginn einer Reihe von Operationen markiert ist, die von den Verarbeitungsmitteln durchgeführt werden.
Analog zur bereits beschriebenen Funktionsweise werden die analogen Daten, die den Potentialdifferenzen entsprechen, in den steuerbaren Digitalisierungsmitteln MNC digitalisiert und zu den Verarbeitungsmitteln übertragen. Diese sind dann dazu geeignet, diese Informationen im Speicher MM1 zu speichern und sie für ihre spätere Verarbeitung zu kennzeichnen, wobei die schematische Darstellung der Schaltung berücksichtigt wird. Zu diesem Zweck können beispielsweise ein Zeitfenster, eine Anstiegszeit, eine Frequenz und ein Bezugspunkt definiert werden, wodurch diese Merkmale dem entsprechenden Bauelement der Schaltung zugeschrieben werden können, wie es in dem elektrischen Schema eingegrenzt ist.
Die Verarbeitungsmittel sind auch vorteilhaft dazu geeignet, sich der Gültigkeit einer solchen Erfassung zu vergewissern. Zu diesem Zweck verwenden sie insbesondere das Funktionsmodell 37 des identifizierten Bauelements. Deutet das Modell des Bauelements also an, daß die Zeitableitung der Potentialdifferenz berücksichtigt werden muß, um einen Stromausdruck zu erstellen, und daß gleichzeitig mit der für die Erfassung gewählten Abtastperiode diese Ableitung nicht mit hinreichender Genauigkeit erhalten werden kann, dann betrachten die Verarbeitungsmittel die durchgeführte Abtastung als ungültig, weil daraus kein genauer Stromausdruck abgeleitet werden kann. In diesem Fall können dann auf dem Bildschirm MAF der Vorrichtung Richtlinien für den Benutzer angezeigt werden, damit dieser den Abtastschritt verändert, da ja die Digitalisierungsmittel MNC steuerbar sind.
Nun sei angenommen, daß die Erfassung bereits durch die Verarbeitungsmittel als gültig beurteilt wurde.
Diese bestimmen dann im Schritt 36 einen Stromausdruck für die erfaßte Potentialdifferenz, der aus dem Funktionsmodell des betreffenden Bauelements über das Zeitintervall IT gezogen ist. Dieses Modell kann allgemein für eine korrekte Funktion des Bauteils oder aber für eine inkorrekte Funktion stehen. Die Verwendung des einen oder des anderen Modells bleibt der Einschätzung des Benutzers überlassen, soweit die Modelle im Speicher verfügbar sind.
Was die Bauteile vom Typ eines Dipols angeht (Z.B. Widerstand, Kondensator), so sind die Modelle für eine gute Funktion eine Umschreibung der Gesetze der Physik, denen die Entwicklung der Strom-Spannungs-Parameter unterliegt.
Bei den anderen Bauelementtypen entsprechen die Modelle eher Mengen von Grenzbedingungen, die zu erfüllen sind.
Im folgenden werden detaillierte Beispiele von Funktionsmodellen beschrieben. Allerdings sei bereits jetzt darauf hingeweisen, daß auch hier einem gegebenen elektronischen Bauteil eine Vielzahl von Funktionsmodellen mit unterschiedlicher Komplexität zugewisen werden kann. Die Vorrichtung kann also beispielsweise zunächst ein einfaches Funktionsmodell verwenden, und falls die Diagnose zu einer vollkommen unerwarteten Diagnose oder zu überhaupt keiner Diagnose führt, dann können Modelle mit höherer Komplexität verwendet werden.
Ist der Stromausdruck durch die Verarbeitungsmittel geschätzt, dann wird er in Hinblick auf die Diagnose im Speicher gespeichert.
Im folgenden Schritt 38 setzt der Benutzer die Sonde A1 nacheinander an die anderen benachbarten Anschlüsse, die mit dem gemeinsamen Anschluß BC verbunden sind, und die Vorrichtung führt nochmals nacheinander die Schritte 34 und 36 aus.
Es sei hier bemerkt, daß die Verarbeitungsmittel vorteilhaft in der Lage sind, den gemeinsamen Anschluß im Inneren der zu kontrollierenden Schaltung sowie die Identifizierung der daran angeschlossenen Bauelemente zu speichern. Damit wird es im Verlauf der Prozedur möglich, inkremental eine Darstellung der Schaltung zu konstruieren. Außerdem wird es damit möglich, daß der Benutzer nicht von einer Sitzung zur nächsten die gleichen Informationen bezüglich der bereits beobachteten Bauteile oder Anschlüsse eingibt.
Sind alle benachbarten Anschlüsse verarbeitet, dann geht die Vorrichtung zum Diagnoseschritt 39 weiter, bei dem das allgemeine Prinzip darin besteht, daß die Verarbeitungsmittel an der Menge der Stromausdrücke zu jedem Zeitpunkt des Zeitintervalls IT einen Test der Bedingung durchführen, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms an dem gemeinsamen Anschluß berücksichtigt, wodurch sich eine erste Angabe zur Funktion der an diesen gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelemente erhalten läßt.
Dieser Test der Bedingung umfaßt allgemein den Vergleich eines algebraischen Werts mit einem Bezugswert. Sind genauer wenigstens bestimmte Stromausdrücke eigentlich algebraische Stromwerte, dann umfaßt der Test der Menge der Stromausdrücke die algebraische Summe dieser Stromwerte, die dann mit einem Bezugswert verglichen wird. Man könnte beispielsweise testen, ob diese algebraische Summe positiv oder negativ sind.
In dem Falle, wo die Stromausdrücke eigentlich algebraische Werte sind, wird getestet, ob die algebraische Summe all dieser Stromwerte bis auf einen Genauigkeitsschwellenwert gleich oder verschieden von 0 ist.
Mehrere Fälle können sich ergeben.
Falls jeder Stromausdruck bezüglich jedes an den gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelements aus einem Funktionsmodell gezogen ist, das für eine korrekte Funktion des Bauelements steht, und falls die Bedingung erfüllt ist, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms an dem gemeinsamen Anschluß berücksichtigt (die algebraische Summe aller Stromwerte ist beispielsweise null), dann kann die erste Angabe für eine jeweils individuell inkorrekte Funktion mehrerer an den gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelemente stehen, wobei die Menge aller an diesen gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelemente insgesamt eine korrekte Funktion besitzt.
Falls dagegen der Test der Bedingung, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms berücksichtigt, negativ ist (die algebraische Summe aller Stromwert ist beispielsweise von null verschieden), dann kann die erste Angabe für eine inkorrekte Funktion wenigstens eines an den gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelements stehen, wobei die Menge dieser Bauelemente ingesamt ebenfalls eine inkorrekte Funktion besitzt.
Wir haben gesehen, daß dagegen Funktionsmodelle verwendet werden können, die für inkorrekte Funktionen von Bauelementen stehen können. Ist in diesem Fall ein einziger Stromausdruck aus einem Funktionsmodell gezogen, das für eine inkorrekte Funktion eines Bauelements steht, das an den gemeinsamen Anschluß angeschlossenen ist, während die anderen Stromausdrücke bezüglich der anderen Bauelemente jeweils aus Funktionsmodellen gezogen sind, die für die korrekte Funktion stehen, und wenn die Bedingung des angenommenen Nullbetrags des Gesamtstroms an dem gemeinsamen Anschluß erfüllt ist, dann bedeutet die erste Angabe, daß das Bauelement, für welches ein Modell für eine inkorrekte Funktion verwendet wurde, ausgefallen ist.
Ist der Test der Bedingung dagegen negativ (Bedingung des Nullbetrags nicht erfüllt), dann ist das Bauelement, für welches das Modell für die inkorrekte Funktion verwendet wurde, für die schlechte Funktion "entschuldigt" (unter dem Vorbehalt, daß die anderen mit diesem gemeinsamen Anschluß verbundenen Bauelemente, als gut gelten) und die Suche muß fortgesetzt werden, indem nacheinander auf eines nach dem anderen Modell für die schlechte Funktion für andere Bauelemente zurückgegriffen wird.
Hier wäre es interessant, die Begriffe "Konflikt", "Alibi" und "Kandidat" einzuführen und erneut zu erläutern. Zur Definition dieser Begriffe ist nun die Hypothese vorgesehen, daß Modelle zur guten Funtion für alle an den gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelemente verwendet werden.
Falls der Test der Bedingung, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms an dem gemeinsamen Anschluß berücksichtigt, nicht an dem gewählten gemeinsamen Anschluß erfüllt ist, dann liegt an diesem gemeinsamen Anschluß ein Konflikt zwischen den Erfassungen einerseits und den Hypothesen zur guten Funktion andererseits vor. Mit anderen Worten wenigstens eines der verwendeten Modelle ist nicht überprüft.
Für den Fall, wo der Test dieser Bedingung negativ ist, hat man oben gesehen, daß damit alle Bauelemente implizit gut sind oder daß wenigstens zwei von ihnen schlecht funktionieren, die sich kompensieren. Mit anderen Worten, ein Bauelement ist für einen gewählten gemeinsamen Anschluß "entschuldigt", wenn die Gruppe aller anderen für gut gehalten (oder dahingehend überprüft) ist. Ebenso kann ein Bauteil nur dann als ausgefallen gelten, wenn wenigstens eines aus der Gruppe der mit dem gemeinsamen Anschluß verbundenen Bauelemente selbst als ausgefallen gilt. Demnach ist leicht zu begreifen, daß die Gruppe von Bauelementen ein "Alibi" für das betrachtete Bauelement bildet.
Mit anderen Worten, ein "Konflikt" ist auch hier eine Menge von Bauelementen, von denen wenigstens eines eine inkorrekte Funktion aufweist.
Ein Kandidat ist eine Menge, die Schnittmenge aller Konflikte. Die Alibis ermöglichen eventuell die Einschränkung der möglichen Kandidaten, da ein Bauelement mit einem Alibi nur zu einer Kandidatenmenge gehören kann, wenn wenigstens eines der Elemente seines Alibis eingeschlossen ist.
Ist der Test der Bedingung des vermuteten Nullbetrags des Gesamtstroms durchgeführt (Schritt 391), dann verwalten die Verarbeitungsmittel die Konflikte und die Alibis (Schritt 392) und bestimmen die Kandidaten (Schritt 393).
Im Falle einer Schaltung, bei der alle Anschlüsse beobachtbar sind (nach der oben angegebenen Definition), können eine maximale Anzahl von Konflikten erfaßt werden und die Anzahl der möglichen Kandidaten ist minimal.
Im entgegengesetzten Fall kann sich die Anzahl möglicher Kandidaten erhöhen, womit die Diagnosemöglichkeiten nur auf einen Teil der zu reparierenden Schaltung reduziert sind.
Ist die Diagnose durchgeführt, dann kann der Benutzer die Anzeige anfordern oder nicht (Schritt 40). Er kann es nicht tun, wenn er beispielsweise annimmt, daß die Anzeige der Diagnose nach dem Ansetzen der Sonde A0 an einen gemeinsamen Masseanschluß nicht mehr nützlich ist. Dagegen sind die bei dieser ersten Reihe von Erfassungen gespeicherten Informationen bei der weiteren Suche von Nutzen für die Vorrichtung. Der Benutzer wählt dann einen anderen gemeinsamen Anschluß (Schritt 42), und die Operationen laufen dann weiter wie oben beschrieben ab.
Wird die Anzeige der Diagnose angefordert und das Ergebnis vom Benutzer als zufriedenstellend beurteilt (Schritt 41), was beispielsweise der tatsächlichen Anzeige eines einzigen Bauelementkandidaten entsprechen kann, dann ist die Suche beendet.
In dem Falle, wo die angezeigte Diagnose eine Menge von Kandidaten aufdeckt, kann der Benutzer einen anderen gemeinsamen Anschluß wählen (Schritt 42) und die Operationsabfolge bis zur Reduzierung der Anzahl der Kandidaten wiederholen. Dieser andere gemeinsame Anschluß ist dann vorteilhaft aus den dem ersten gemeinsamen Anschluß benachbarten Anschlüssen gewählt. Diese zweite Erfassungsmenge liefert also eine zweite Angabe zu der Menge der an den zweiten gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelemente. Aus der Kombination der ersten und der zweiten Angabe läßt sich also die Diagnose verfeinern, indem beispielsweise eine Angabe zur Funktion eines Bauelements geliefert wird, das zwischen den ersten und den zweiten gemeinsamen Anschluß geschaltet ist.
Das Ergebnis kann auch als nicht zufriedenstellend beurteilt werden, wenn die Schaltung deutlich gestört ist und die Anzeige der Diagnose keinerlei Kandidaten aufdeckt. Dies kann beispielsweise bedeuten, daß die verwendeten Modelle nicht genau genug sind. Der Benutzer kann dann eine neue Suche anfordern, indem er die Verwendung der verfügbaren Modelle mit höherer Komplexität erzwingt.
Ist das Ergebnis immer noch nicht zufriedenstellend, dann kann der Benutzer an der Auslegung der Schaltung zweifeln oder aber andere als rein elektrische Gesichtspunkte betrachten (so z.B. thermische Effekte oder auch parasitäre Kopplungen), die nicht modellhaft erfaßt sind und für die nur der Experte zuständig ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet dem Benutzer in dieser Hinsicht eine zusätzliche Alternative an. Die Dialogmittel der Vorrichtung ermöglichen es nämlich dem Benutzer, die Modellbibliothek zu erweitern, indem er selbst Modelle zur guten oder schlechten Funktion für ein Bauelement erzeugt.
Der Fachmann bemerkt also, daß diese Vorrichtung auch eine hohe Anwendungsflexibilität bietet. Sie erfordert keine vorherige Beschreibung der zu reparierenden Schaltung, und der Benutzer kann durchaus keine Einzelheiten ihrer Funktion kennen oder sogar nichts über die Symptome der Störung wissen. Darüber hinaus sind die erfaßten Konflikte unbestreitbar, d.h. es ist sicher, daß wenigstens eines der Bauelemente des Konflikts schlecht ist.
Eine genaues Beispiel zur Verwendung der Vorrichtung wird nun an einem speziellen Fall unter besonderer Bezugnahme auf Fig. bis 43 veranschaulicht.

43

Die Schaltung CI von Fig. 20 entspricht derjenigen von Fig. 14. Eine Diode D2, die zur Vereinfachung aus der Schaltung von Fig. 14 genommen wurde, wurde zwischen die Anode der Diode D1 und und den Kollektor des Transistors Q2 eingefügt. Diese Diode D2 ist mit der Diode D1 identisch. Dagegen ist die Versorgung ALIM nicht dargestellt.
Die Schaltung weist sieben Anschlüsse N1 bis N7 auf, die alle zu beobachten sind. Das gewählte Zeitintervall liegt zwischen und 20 Mikrosekunden. Die von der Bank BAN erzeugte Rechteckwelle DPEI ist in Fig. 21 veranschaulicht. Das ausgefallene Bauelement ist auch hier der Kondensator C1, der abgetrennt ist.
Die beiden Transistoren Q1 und Q2 der Schaltung CI sind npn- Transistoren, die aus der Sicht von der Basis (Fig. 22) einen ankommenden Strom Ib, aus der Sicht vom Kollektor einen ankommenden Strom Ic und aus der Sicht vom Emitter einen abgehenden Strom Ie aufweisen. Ist die Spannung Vbe = Vb - Ve zwischen der Basis und dem Emitter größer oder gleich 0,6 Volt, dann ist der Kollektorstrom Ic positiv und gleich β(beta)-mal der Basisstrom Ib, wobei β den Stromverstärkungsfaktor bezeichnet. Ist die Spannung Vbe kleiner als 0,6 Volt, dann ist der Transistor gesperrt und der Basisstrom Ib ist null. Damit läßt sich ein erstes einfaches Modell definieren, das "Modell mit Rang 1" MODQ1 genannt wird und durch die Beziehungen Ib > 0; Ic > 0 definiert ist.
Ein Modell mit höherer Komplexität MODQ2, das sogenannte "Modell mit Rang 2" könnte möglicherweise verwendet werden, wenn das Modell mit Rang 1 nicht zufriedenstellend ist. Dieses Modell mit Rang 2 definiert die verschiedenen Werte von β in verschiedenen Zuständen des Transistors. Hier sei bemerkt, daß der Begriff "Stromausdruck" im Sinne der vorliegenden Beschreibung auch eine Stromverstärkung umfassen kann.
Das Modell mit Rang 1 MODD1 der Dioden D1 und D2 der Schaltung ist ebenfalls ein Modell mit Grenzwertbedingungen, die erfüllt sein müssen. Liegt nämlich die Potentialdifferenz VAnK zwischen der Anode An und der Kathode K der Diode über oder bei 0,6 Volt, dann ist der Strom Id, der diese Diode durchquert, streng positiv. Im gegenteiligen Fall ist dieser Strom null.
Die Modelle mit dem Rang 1 MODC1 und MODR1 für den Kondensator bzw. die Widerstände der Schaltung (Fig. 24 und 25) umschreiben einfach die Gesetze der Physik, denen die Entwicklung der Strom- Spannungs-Parameter unterliegt
Nun wird speziell auf Fig. 26A bis 26E Bezug genommen, um die verschiedenen Schritte der Störungssuche zu beschreiben, die vom Benutzer durchgeführt wird. Die verschiedenen Potentialdifferenzen Dpij zwischen dem Anschluß i und dem Anschluß j sowie die verschiedenen Bestimmungen von Stromausdrücken, die von den Verarbeitungsmitteln durchgeführt werden, sind in Fig. 27 bis 43 veranschaulicht.
Im Schritt 61 wählt der Benutzer den Anschluß N1 als ersten gemeinsamen Anschluß und setzt die Sonde A0 an diesen Anschluß. Die Sonde A1 wird an den Anschluß N2 gesetzt und identifiziert mit Hilfe der Tastatur den Transistor Q2. Dann wird die Erfassung der Potentialdifferenz DP12 durchgeführt (Schritt 62, Fig. 27). Da es sich bei dem Bauelement um einen Transistor handelt, müssen die Verarbeitungsmittel der Vorrichtung notwendigerweise zu einem späteren Zeitpunkt Kenntnis von der Verarbeitung der Potentialdifferenz zwischen dem Kollektor und dem Emitter dieses Transistors erhalten. Dann wird auf dem Bildschirm der Vorrichtung eine Richtlinie angezeigt (Schritt 63), damit der Benutzer die Sonde A1 an N3 setzt (Schritt 64).
Im Schritt 65 wird die Erfassung der Potentialdifferenz DP13 zwischen dem Kollektor und dem Emitter von Q2 durchgeführt (Fig. 28), und die Verarbeitungsmittel können dann bezüglich Q2 den Stromausdruck bestimmen (Schritt 66), wobei das Modell MODQ2 zum beliebigen Gebrauch berücksichtigt wird. Hier sei daran erinnert, daß dieser Stromausdruck tatsächlich einer Grenzwertbedingung entspricht.
Der Benutzer setzt als nächste Maßnahme die Sonde A1 an einen anderen Anschluß in der Nachbarschaft des gemeinsamen Anschlusses N1, z.B. an N4 (Schritt 67) und identifiziert dann den Transistor Q1. Die Erfassung der Potentialdifferenz DP14 wird im Schritt 68 durchgeführt und ist in Fig. 29 veranschaulicht. Dann findet man im Schritt 69 wieder eine Richtlinie für den Benutzer, die analog zur vorhergehenden ist, da es sich ebenfalls um einen Transistor handelt. Der Benutzer setzt in Reaktion auf diese Richtlinie die Sonde A1 an den Anschluß N5 (Schritt 70) und führt die Erfassung der Potentialdifferenz DP15 (Schritt 71, Fig. 30) durch, damit die Verarbeitungsmittel den Stromausdruck bezüglich Q2 bestimmen können (Schritt 72), wobei noch das Modell MODQ2 berücksichtigt wird.
Nun sind alle Beobachtungen bezüglich des gemeinsamen Anschlusses N1 durchgeführt. Allerdings fordert der Benutzer nicht die Anzeige der Diagnose an, das sich um einen Masseanschluß handelt. Dagegen werden die mit Hilfe dieser verschiedenen Erfassungen erhaltenen Informationen in der Vorrichtung gespeichert.
Dann wählt der Benutzer im Schritt 73 einen zweiten gemeinsamen Anschluß N4 aus der Menge der Anschlüsse in der Nachbarschaft des ersten gemeinsamen Anschlusses N1. Er setzt die zweite Sonde A1 an den Anschluß N6 und identifiziert den Widerstand R2. Die Erfassung der Potentialdifferenz DP46 wird im Schritt 74 durchgeführt (Schritt 31), und im Schritt 75 wird mit Hilfe des Modells MODR1 der durch den Widerstand fließende Strom R2 bestimmt; dies ist in Fig. 22 veranschaulicht.
Die Sonde A1 wird danach an den Anschluß N3 gesetzt (Schritt 76), und der Kondensator C1 wird identifiziert. Im Schritt 77 wird die Erfassung der Potentialdifferenz DP43 durchgeführt; sie ist in Fig. 33 veranschaulicht. Allerdings erscheint beim Modell des Kondensators die Berechnung einer Ableitung. Nun zeigt die Kurve DP43 von Fig. 18 in der Umgebung von 10 µs deutlich eine starke Steigung. Die Verarbeitungsmittel schätzen dann, daß der bei dieser Erfassung gewählte Abtastschritt nicht ausreicht, um die für die Verarbeitung erforderliche Genauigkeit zu erhalten. So erhält der Benutzer im Schritt 72 die Richtlinie, die Erfassung um 10 µs zu erweitern. Der Benutzer läßt also die Sonde A1 am Anschluß N3 (Schritt 79) und führt die Erfassung der Potentialdifferenz DP43 mit einem reduzierten Abtastschritt erneut durch (Schritt 80, Fig. 34). Die Verarbeitungsmittel können dann mit Hilfe des Modells MODC1 den Strom bestimmen, der den Kondensator C1 durchquert.
Sind alle Maßnahmen bezüglich des zweiten gemeinsamen Anschlusses N4 durchgeführt, dann fordert der Benutzer im Schritt 82 eine Anzeige der Diagnose an. Dies wird von den Verarbeitungs mitteln durchgeführt (Schritt 83) und ist im einzelnen in Anhang 2 veranschaulicht.
In diesem Anhang ((I) und (II)) wird an die Stromausdrücke der Transistoren Q2 und Q1 erinnert, die bei Verwendung des Modells mit Rang 2 erhalten würden und zum beliebigen Gebrauch in der Vorrichtung gespeichert sind. Die Diagnose an dem gemeinsamen Anschluß N4 (III) kommt in der algebraischen Summe null (III.1) der Ströme zum Ausdruck, die an diesem Anschluß ankommen oder ihn verlassen.
Tatsächlich ist das hier für den Transistor verwendete Modell zur guten Funktion das Modell mit Rang 1, was sich im Ausdruck (III.2) zeigt. Hier ist zu bemerken, daß in diesem Ausdruck der Basisstrom des Transistors Q1 negativ oder null ist, denn die Richtung dieses Stroms ist dann vom Anschluß N4 und nicht vom Transistor Q1 aus gesehen. Der Ausdruck (III.1) ist dann auf die Ungleichheit reduziert (III.3).
Die Verarbeitungsmittel bestimmen dann eine Folge von Werten für den Basisstrom IbQ1 (III.4). Daraus ergibt sich (III.5), daß der Basisstrom des Transistors Q1 zwischen 10 µs und 10,02 µs strikt positiv ist. Demnach besteht ein Konflikt zwischen den Bauelementen Q1, R2 und C1, was im Schritt 84 von der Vorrichtung angezeigt wird.
Im Falle der Verwendug eines Modells mit Rang 2 für den Transistor Q1 müßte der Kollektorstrom IcQ1 dieses Transistors durch folgende Formel bestimmt werden:
IcQ1 = IR1 + IR4;
dann der Basisstrom IbQ1 unter Verwendung des Stromverstärkungsfaktors mit Hilfe der folgenden Formel:
IbQ1 = IcQ1/3
Der Benutzer fährt mit seiner Störungssuche fort und wählt als dritten gemeinsamen Anschluß den Anschluß N3, der einer der Anschlüsse in der Nachbarschaft des zweiten gemeinsamen Anschlusses N4 ist. Er untersucht in den Schritten 85 bis 96 alle Anschlüsse in der Nachbarschaft dieses gemeinsamen dritten Anschlusses. Die verschiedenen Potentialdifferenzen DP3j und die entsprechenden Stromausdrücke sind in Fig. 27 bis 33 veranschaulicht. Der Stromausdruck bezüglich der Diode D2 ist im Anhang 2 durch die Beziehungen (IV) dargestellt.
Der Benutzer fordert dann im Schritt 97 die Anzeige der Diagnose bezüglich dieses gemeinsamen Anschlusses N3 an. Bei dieser Diagnose (Schritt 98 und Beziehungen (V), Anhang 2) drückt sich der Test der Bedingung zum vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms am Anschluß N3 in der algebraischen Summe null der Ströme aus, die an diesem Anschluß ankommen und davon abgehen. Allerdings reduziert sich dies auf den Ausdruck (V.3), da der Kollektorstrom des Transistors Q2 aus der Sicht des Anschlusses N3 negativ sein muß. Aus der Menge der Beziehungen (V.4) zum Zeitintervall 0; 20 µs ergibt sich (V.5), daß der Kollektorstrom des Transistors Q2 zwischen 14 µs und 14,3 µs strikt positiv ist. Damit besteht ein Konflikt zwischen den Bauelementen Q2, R3, C1 und D2, was im Schritt 99 auf dem Bildschirm angezeigt wird. Die Verarbeitungsmittel leiten demnach aus dem Schnitt der beiden Konflikte 84 und 99 ab, daß der ausgefallene Kandidat der Kondensator C1 ist, was im Schritt 100 angezeigt wird.
Hier hat es die Vorrichtung ermöglicht, flexibel und rasch die Panne einzugrenzen, ohne daß der Benutzer die Funktionalitäten der Schaltung kennt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung besitzt zusätzlich zu den oben angesprochenen die folgenden Vorteile:
- die Diagnose der Schaltung ist nicht auf kontinuierlich zu beobachtende Störungen begrenzt, und es können Störungen nachgewiesen werden, die beispielsweise im Übergangsbetrieb auftreten, indem eine Diagnose über ein Zeitintervall mit modulierbarer Dauer verwendet wird,
- weder das Nennverhalten des Netzwerks aus Bauelementen noch seine Funktionalität noch das Störungssymptom müssen beschrieben sein,
- vorher braucht keine Beschreibung der wahrscheinlichen Störungen des Netzwerks vorgesehen werden,
- aufgrund des Rückgriff 5 auf eine digitale Modellbildung werden die Feinheit der erfaßbaren Störungen erhöht und die Hypothese aufgehoben, daß eine Störung eine signifikante Veränderung des Verhaltens des Netzwerks nach sich zieht,
- Störungen, die aus einer Strukturänderung wie einem Kurzschluß oder Herstellungsfehlern wie einem Mangel an dem Bauelement stammen, werden wie die anderen Störungen behandelt,
- selbstverständlich ermöglicht die Vorrichtung die Behandlung von Mehrfachstörungen,
- die Modelle von Bauelementen sowie die allgemeinen Gesetzesausdrücke können nicht meßbare Größen betreffen, die geschätzt werden können.
Allgemein sind in in einer elektronischen Schaltung nur die Messungen von Potentialdifferenzen zugänglich. Diese Grenzbedingung führte bis heute dazu, daß die Schwierigkeiten bei der Analyse der beobachteten Phänomenen und der Synthese der Induktionshypothesen noch verstärkt wurden, die entweder zur Eingrenzung oder zur Fortführung der Suche zu diesem Zweck führen können. Nun hat man überraschenderweise beobachtet, daß alleine die Messung der Potentialdifferenz mit geeigneten Vorkehrungen zur Lösung des gestellten Problems beigetragen hat.
Schließlich wird die hier beschriebene Vorrichtung nach der Erfindung zwar vorteilhaft auf dem Gebiet der Elektronik verwendet, aber sie läßt sich auch auf anderen Gebieten verwenden.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten, die im Rahmen der beigefügten Ansprüche definiert sind.
So wurden hier Stromwerte geschätzt. Man könnte auch Stromaus drücke wie z.B. einen Stromverstärkungsfaktor oder auch andere physikalische Größen ausgehend von anderen geeigneten Modellen und Gesetzesausdrücken schätzen.
Selbstverständlich können manche oben beschriebene Einrichtungen bei den Varianten weggelassen werden, wo sie keinen Sinn haben.

Anhang 1

Widerstand R1: 1 Kiloohm
Widerstand R2: 10 Kiloohm
Widerstand R3: 1 Kiloohm
Widerstand R4: 10 Kiloohm
Widerstand R5: 10 Kiloohm
Kondensator C1: 2 Nanofarad
Diode D1: Bezeichnung 1N4148 Texas Instruments
Transistor Q1: Bezeichnung 2N2222A Texas Instruments
Transistor Q2: Bezeichnung 2N2222A Texas Instruments

Anhang 2

µs: Mikrosekunde µA: Mikroampere A: Ampere

(I) Stromausdruck von Q2

Ib = 0 von 0 bis 10 µs
10 < β < 300 von 10 µs bis 14 µs
Ib = 0 von 14 µs bis 20 µs

(II) Stromausdruck von Q1

0 < β < 10 von 0 bis 20 µs

(III) Diagnose bei N4

(III.1): IbQ1 + IR2 + IC1 = 0
(III.2): IbQ1 ≤ 0
(III.3): -IR2 - IC1 ≤ 0
(III.4): IbQ1 = -(434,45 µA + 0) von 0 bis 10 µs
IbQ1 = -(434,43 µA - 1,2A) von 10 µs bis 10,02 µs
IbQ1 = -(434,43 µA + 0) von 10,02 µs bis (14 - &epsi;)µs
IbQ1 = -(434,30 µA + 15 000 µA) bei (14 + &epsi;)µs
IbQ1 = -(434,24 µA + 27 000 µA) bei 14,03 µs
IbQ1 = -(434,43 µA + 0) von 16 µs bis 20 µs
(III.5): IbQ1 > 0 zwischen 10 µs und 10,02 µs

Anhang 3

µs: Mikrosekunde mA: Milliampere

(IV) Stromausdruck von D2

ID2 : 0 von 0 bis 10 µs
ID2 > 0 von 10 bis 14 µs
ID2 : 0 von 14 bis 20 µs (V) Diagnose bei N3

Claims

1. Elektronische Analysevorrichtung für ein Netzwerk aus Bauelementen von dem Typ, der folgendes aufweist:

- Schnittstellenmittel (MIN) mit Mitteln (CL) zur Identifizierung wenigstens eines Bauelements des Netzwerks, eine Sonde (A0, A1) zum Erfassen einer physikalischen Größe bezüglich des Funktionszustands dieses Bauelements sowie Mittel, die mit der Sonde zusammenwirken, um numerische Abtastwerte dieser erfaßten physikalischen Größe abzugeben,

- einen Speicher (MM) mit einer Zone, die einen Wertespeicher (MM1) bildet, der zum Speichern der Abtastwerte von erfaßten physikalischen Größen bezüglich verschiedener Bauelemente des Netzwerks geeignet ist, sowie einer Zone, die einen Hilfsspeicher (MM2) bildet, der zum Speichern einer Darstellung der normalen Funktion des zu testenden Netzwerks aus Bauelementen in Form von Funktionsmodellen (MOD) bezüglich wenigstens einer speziellen Art von Bauelementen geeignet ist, sowie

- Verarbeitungsmittel (MT), die mit diesem Speicher und den Schnittstellenmitteln (MIN) verbunden und dazu geeignet sind, eine Verarbeitung durchzuführen, die die Anwendung der Funktionsmodelle (MOD) auf die Abtastwerte erfaßter physikalischer Größen umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Schnittstellenmittel (MIN) Mittel (IT) zur Definition von Abtastintervallen in einem gewählten Zeitintervall sowie zur Abgabe einer Reihe von Abtastwerten der physikalischen Größe innerhalb dieses gewählten Zeitintervalls aufweisen,

- der Wertespeicher (MM1) derart angeordnet ist, daß er die Reihen von Abtastwerten als Daten von erfaßten physikalischen Größen speichert, und zwar in Entsprechung zu dem gewählten Zeitintervall sowie in Entsprechung zu einer Spezifikation der betreffenden Knoten und Bauelemente des Netzwerks, und

- der Hilfsspeicher (MM2) Bauelementausdrücke, die physikalische Größen bezüglich eines Bauelements betreffen, sowie Gesetzesausdrücke aufweist, die allgemeine Beziehungen zwischen physikalischen Größen darstellen,

- die Verarbeitungsmittel (MT) folgendes aufweisen:

Mittel, die ausgehend von Daten von erfaßten physikalischen Größen, die in dem Wertespeicher in Entsprechung zu einem gewählten Zeitintervall gespeichert sind, dazu geeignet sind,

Schätzungen von physikalischen Größen bezüglich eines aus den spezifizierten Bauelementen des betreffenden Netzwerks gewählten Bauelements zu berechnen, indem auf die Daten ein in dem Hilfsspeicher gespeicherter Bauelementausdruck angewendet wird, wobei dieser Bauelementausdruck dem gewählten Bauelement entspricht, und

diese Schätzungen von physikalischen Größen in dem Wertespeicher derart zu speichern, daß der Wertespeicher (MM1) sowohl Daten von erfaßten physikalischen Größen als auch geschätzte physikalische Größen enthält,

Mittel zur Entscheidungshilfe, die einen Benutzer bei der Auswahl eines Bauelements eines Netzwerks sowie beim Erfassen von physikalischen Größen bezüglich dieses Bauelements in Entsprechung zu einer Spezifikation des Netzwerks unterstützt, die wenigstens das Bauelement betrifft, womit es möglich wird, die zur Eingrenzung eines fehlerhaften Bauelements in dem betreffenden Netzwerk erforderliche Zeit zu verringern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bestimmte erfaßte Abtastwerte mit Genauigkeitsbereichen im Speicher gespeichert sind,

daß die Funktionsmodelle (MODR10, MODC10, MODQ10) wenigstens teilweise durch Unbestimmtheitsbereiche beeinflußt sind,

daß jede Schätzung mit ihrem geschätzten Unbestimmtheitsbereich gespeichert wird, der sich wenigstens aus bestimmten Unbestimmtheitsbereichen und Genauigkeitsbereichen ergibt,

daß die Verarbeitungsmittel (MT) in Reaktion auf die Situation, daß der Speicher wenigstens für bestimmte Abtastintervalle einen ersten und einen zweiten Bereich unterschiedlicher Herkunft für ein und dieselbe physikalische Größe enthält, die ausgehend von dem Beitrag einer Primätmenge von Bauelementen (EPRi) erstellt wurden, eine Annäherung dieser beiden Bereiche durchführen, um daraus eine erste Information über die Funktion der Bauelemente dieser Primärmenge abzuleiten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der erste als auch der zweite Bereich zur Gruppe von Bereichen gehören, die die Genauigkeitsbereiche und die geschätzten Unbestimmtheitsbereiche umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bestimmte Modelle von Bauelementen (MODQ10) wenigstens einen Bezugsbereich aufweisen, der spezielle physikalische Größen bezüglich dieser Bauelemente betrifft,

und daß die Gruppe von Bereichen ferner den(die) Bezugsbereich(e) umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Definition der Abtastintervalle durch die Verarbeitungsmittel (MT) steuerbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Hilfsspeicher (MM2) enthaltenen Bauelementausdrücke die korrekte Funktion der Bauelemente betreffen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) in Reaktion auf die Situation, daß der erste und der zweite Bereich (FDi) wenigstens über einen signifikanten Bruchteil des Zeitintervalls getrennt sind, die erste Information als Darstellung einer inkorrekten Funktion wenigstens eines Bauelements aus der Primärmenge von Bauelementen erstellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) in Reaktion auf die Situation, daß eine Primärmenge von Bauelementen zum Erhalt zweier getrennter Bereiche geführt hat, die einer vorbestimmten Bedingung genügen, eine selektive Erfassung (14) von physikalischen Größen bezüglich bestimmter Bauelemente dieser Primärmenge steuern.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) in Reaktion auf die Situation, daß zwei verschiedene Primärmengen zum Erhalt zweier getrennter Bereiche geführt haben, in dazu geeignet sind, das Bauelement, das zur Schnittmenge der beiden Primärmengen gehört, einer inkorrekten Funktion (CD) zu verdächtigen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) die Verarbeitung wenigstens so lange wiederholen, bis zwei Primärmengen erhalten sind, deren Schnittmenge ein einziges Bauelement (CD) enthält.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der signifikante Bruchteil des Zeitintervalls eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastintervallen aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl größer oder gleich zwei ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) in Reaktion auf die Situation, daß der erste Bereich und der zweite Bereich einen nicht leeren Schnittbereich bilden, diesen nicht leeren Schnittbereich prioritär der physikalischen Größe zuordnen,

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) dazu geeignet sind, wenigstens für bestimmte Bauelemente ausgehend von wenigstens einem Datenwort des Wertespeichers (MM1) eine physikalische Größe zu schätzen, die zu der Gruppe gehört, die folgendes aufweist:

* physikalische Größen eines unterschiedlichen Typs zu denjenigen, die für diese Bauelemente jeweils bereits erfaßt wurden,

* physikalische Größen, die für diese Bauelemente jeweils bereits erfaßt wurden.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) zum- Schätzen einer physikalischen Größe ausgehend von einer Formulierung, in die mehrere verschiedene physikalische Größen eingehen, eine Formulierung erstellen, in der jede der verschiedenen physikalischen Großen nur ein einziges Mal erscheint.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Speicher aufweist, der zum Speichern der Konfiguration des Netzwerks geeignet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) einen Entscheidungsautomaten (1) aufweisen, der mit der Struktur des Netzwerks verbunden ist und einen ersten Mechanismus (11), der die Bestimmung der Wahl und der Ordnung der Bauelemente betrifft, bezüglich derer die Erfassungen der verschiedenen physikalischen Größen durchgeführt werden, sowie einen zweiten Mechanismus (13) aufweist, der die Schätzungen von physikalischen Größen betrifft.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Mechanismus (13) der Verarbeitungsmittel (MT) für eine betrachtete Masche des Netzwerks aus Bauelementen sowie für ein betrachtetes, zu dieser Masche gehörendes oder direkt mit einem Bauelement der Masche verbundenes Bauelement folgendes bewirkt:

* wenn das betrachtete Bauelement die Erfassung von physikalischen Größen eines gewählten Typs veranlaßt hat, die Durchführung einer Schätzung wenigstens einer physikalischen Größe eines von dem gewählten Typ verschiedenen Typs, die aus einem Funktionsmodell des Bauelements und den Abtastwerten der erfaßten physikalischen Größe gezogen ist,

* wenn das betrachtete Bauelemenü nicht die Erfassung von physikalischen Größen eines gewählten Typs veranlaßt hat, die Durchführung einer Schätzung wenigstens einer physikalischen Größe eines gleichen wie des gewählten Typs oder eines verschiedenen Typs, die ausgehend von Werten erhalten ist, die bereits in dem Wertespeicher gespeichert sind und wenigstens einem anderen Bauelement der Masche zugeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 12 in Kombination mit einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Mechanismus (13) den Schnittbereich für weitere Schätzungen von physikalischen Größen verwenden kann.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanimus (11) ein erstes Entscheidungskriterium aufweist, das die Auswahl einer Masche des Netzwerks aus Bauelementen (MSE) betrifft, in deren Mitte we nigstens eine Erfassung von physikalischen Größen durchgeführt wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanismus (11) ein erstes Subkriterium (110) des ersten Kriteriums, das die Anzahl von physikalischen Größen betrifft, die in der Mitte jeder Masche bereits bekannt sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanismus in Reaktion auf eine Ambiguitätssituation bei der Auswahl der Maschen (112) nach dem ersten Subkriterium (110) ein zweites Subkriterium (113) des ersten Kriteriums aufweist, das die Anzahl von Bauelementen dieser Maschen (112) betrifft.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Subkriterium (113) eine Priorität der Auswahl der Maschen in Abhängigkeit von der Anzahl ihrer Bauelemente in folgender Ordnung aufweist: 3, 4, 2.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanismus in Reaktion auf eine Ambiguitätsituation bei der Auswahl der Maschen (115) nach dem zweiten Subkriterium ein drittes Subkriterium (116) des ersten Kriteriums aufweist, das die Beschaffenheit der Bauelemente dieser Maschen (115) betrifft.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanismus (11) ein zweites Entscheidungskriterium (119-2) aufweist, das die gespeicherte Beschaffenheit der Bauelemente dieser Masche (MSE) betrifft, die durch das erste Kriterium ausgewählt ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelementausdrücke Funktionsgesetze von elektronischen Bauelementen (CI) sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten physikalischen Größen zur Gruppe gehören, die Stromausdrücke und Potentialdifferenzen aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die geschätzten physikalischen Größen zur Gruppe gehören, die Stromausdrücke und Potentialdifferenzen umfaßt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 24 in Kombination mit einem der Ansprüche 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem dritten Subkriterium (116) ausgewählte Masche diejenige ist, die mit der größten Anzahl von passiven Bauelementen gespeichert ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 25 in Kombination mit einem der Ansprüche 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanismus (11) in Reaktion auf das zweite Kriterium (199-2) eine Erfassung (142) einer Potentialdifferenz bevorzugt an den Anschlüssen eines passiven Bauelements erarbeitet.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mechanismus (11) bei Vorliegen einer Ambiguität an den passiven Bauelementen eine Erfassung (142) einer Potentialdifferenz bevorzugt an den Anschlüssen eines passiven Dipols erarbeitet.

32. Vorrichtung nach Anspruch 7 in Kombination mit einem der Ansprüche 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) die Erfassung (142) einer Potentialdifferenz erarbeiten, wobei auf die Anschlüsse der Bauelemente der Primärmenge abgezielt wird, für die diese Erfassung noch nicht durchgeführt worden ist, außer wenn diese Primärmenge (14) nur Bauelemente aufweist, die mit dem gleichen gemeinsamen Anschluß verbunden sind.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) eine Unterstützung nach einem Automaten durchführen, der in der Lage ist:

* wenigstens für bestimmte Bauelemente des Netzwerks auf die Erfassung einer Potentialdifferenz zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluß eines dieser Bauelemente zu antworten, indem die Potentialdifferenz zwischen. dem zweiten und dem ersten Anschluß sowie die Ströme an jedem dieser beiden Anschlüsse geschätzt wird,

* auf die Tatsache zu antworten, daß ein Bauelement einen mit einem Knoten des Netzwerks verbundenen Anschluß besitzt, mit dem auch die jeweiligen Anschlüsse anderer Bauelemente verbunden sind, für die die jeweiligen Ströme an diesen Anschlüssen bekannt sind, indem der Strom an dem Anschluß des Bauelements geschätzt wird,

* auf die Tatsache zu antworten, daß ein Bauelement zu einer Masche gehört, in der die Potentialdifferenzen an den Anschlüssen der anderen Bauelemente dieser Masche bekannt sind, indem die potentialdifferenz an den Anschlüssen dieses Bauelements geschätzt wird.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesetzesausdrücke wenigstens eine aus folgendem genommene Regel berücksichtigen:

* Nullbetrag des Gesamtstroms an einem Knoten der Schaltung, sowie

* Nullbetrag der Summe der Potentialdifferenzen entlang einer Schleife.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch ge kennzeichnet, daß eine der physikalischen Größen, an der die Annäherung der beiden Bereiche durchgeführt werden kann, zu der Gruppe gehört, die die Emitter-, Basis- und Kollektorströme eines Transistors sowie die Potentialdifferenzen zwischen zwei seiner drei Anschlüsse aufweist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine der physikalischen Größen, an der die Annäherung der beiden Bereiche durchgeführt werden kann, der Strom ist, der einen Halbleiterübergang, insbesondere eine Diode durchquert.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine der physikalischen Größen, an der die Annäherung der beiden Bereiche durchgeführt werden kann, die Potentialdifferenz an den Anschlüssen eines passiven Bauelements, insbesondere eines Widerstands ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in Kombination mit Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (A0, A1) dazu geeignet ist, eine Potentialdifferenz zwischen zwei gewählten Anschlüssen der Schaltung zu erfassen, wobei die Identifizierungsmittel (CL) wenigstens ein zwischen den Anschlüssen angschlossenes Bauelement identifizieren,

daß der Wertespeicher (MM1) dazu geeignet ist, in Entsprechung zum gleichen Zeitintervall mehrere Potentialdifferenzen zu speichern, die zwischen einem ersten gemeinsamen Anschluß und verschiedenen, diesem benachbarten Anschlüssen abgenommen sind,

und daß die Verarbeitungsmittel (MT) in der Lage sind:

- für jede Potentialdifferenz die Schätzung eines Stromausdrucks, der aus dem Funktionsmodell des betreffenden Bauelements gezogen ist, an dem Zeitintervall durchzuführen, und

- an der Menge von Stromausdrücken zu jedem Zeitpunkt des Zeitintervalls eine Bedingung zu testen, die den angenommenen Nullbetrag des Gesamtstroms an dem ersten gemeinsamen Anschluß berücksichtigt,

wobei dieser Test in wenigstens zwei Zuständen eine erste Angabe zur Funktion der Bauelemente gibt, die an den ersten gemeinsamen Anschluß angeschlossen sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bestimmte Stromausdrücke Stromwerte sind, und daß die Verarbeitungsmittel (MT) den Test der Menge der Stromausdrücke in Form der Berechnung der algebraischen Summe dieser Stromwerte durchführen.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) dazu geeignet sind, die erste Angabe des Tests in einem ersten Zustand abzugeben, wobei dieser erste Zustand dafür steht, daß wenigstens ein an den ersten Anschluß angeschlossenes Bauelement eine inkorrekte Funktion besitzt und die Menge dieser Bauelemente insgesamt eine inkorrekte Funktion besitzt.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) dazu geeignet sind, die erste Angabe des Tests in einem zweiten Zustand abzugeben, wobei dieser zweite Zustand dafür steht, daß mehrere an den ersten Anschluß angeschlossene Bauelemente jeweils individuell eine inkorrekte Funktion besitzen und die Menge der an diesen Anschluß angeschlossenen Bauelemente insgesamt eine inkorrekte Funktion besitzt.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsspeicher (MM2) Funktionsmodelle enthält, die für eine korrekte Funktion wenigstens bestimmter Bauelemente stehen, die an den ersten gemeinsamen Anschluß angeschlossen sind.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsspeicher (MM2) ferner Funktionsmodelle enthält, die für eine inkorrekte Funktion wenigstens bestimmter Bauelemente stehen, die an den ersten gemeinsamen Anschluß angeschlossen sind.

44. Vorrichtung nach den Ansprüchen 41 und 42 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromausdruck bezüglich jedes an den ersten Anschluß angeschlossenen Bauelements aus einem Funktionsmodell gezogen ist, das für eine korrekte Funktion steht,

und daß die Verarbeitungsmittel (MT) den zweiten Zustand der ersten Angabe nur dann abgeben, wenn die Bedingung erfüllt ist, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms an dem ersten gemeinsamen Anschluß berücksichtigt.

45. Vorrichtung nach den Ansprüchen 40, 42 und 43 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger Stromausdruck aus einem Funktionsmodell gezogen ist, das für eine inkorrekte Funktion des entsprechenden, an den gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelements steht, während die anderen Stromausdrücke bezüglich der anderen Bauelemente jeweils aus Funktions modellen gezogen sind, die für korrekte Funktionen stehen,

und daß die Verarbeitungsmittel (MT) den ersten Zustand der ersten Angabe nur dann abgeben, wenn der vermutete Nullbetrag des Gesamtstroms an dem ersten gemeinsamen Anschluß erfüllt ist.

46. Vorrichtung nach den Ansprüchen 40 und 42 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromausdrück bezüglich jedes an den ersten gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelements aus einem Funktionsmodell gezogen ist, das für korrekte Funktionen steht,

und daß die Verarbeitungsmittel (MT) den ersten Zustand der ersten Angabe abgeben, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms berücksichtigt.

47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) dazu geeignet sind, eine zweite Bedingung zu testen, die den vermuteten Nullbetrag des Gesamtstroms an einem zweiten gemeinsamen Anschluß berücksichtigt, der aus den benachbarten Anschlüssen des ersten gemeinsamen Anschlusses gewählt ist, wobei dieser Test eine zweite Angabe zur Funktion der an den zweiten gemeinsamen Anschluß angeschlossenen Bauelemente gibt,

und daß die Kombination der ersten und der zweiten Angabe eine dritte Angabe zu der Funktion eines Bauelements geben kann, die zwischen den ersten und den zweiten gemeinsamen Anschluß angeschlossen ist.

48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsspeicher (MM2) Bauelementausdrücke unterschiedlicher Komplexität (MODQ1, MODQ2) enthält.

49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) für den Test der Bedingung, die den angenommenen Nullbetrag des Gesamtstroms an dem gemeinsamen Anschluß berücksichtigt, einen Vergleich eines algebraischen Werts mit einem Bezugswert durchführen.

50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde zwei verschiedene Sonden (A0, A1) aufweist, die an die beiden Anschlüsse der Schaltung gesetzt werden können.

51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Vearbeitungsmittel (MT) dazu geeignet sind, die Merkmale des gemeinsamen, für die Erfassung verwendeten Anschlusses sowie die Merkmale der an diesen angeschlossenen Bauelemente zu speichern, womit inkremental der Aufbau einer Darstellung der Schaltung möglich wird.

52. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenmittel (MIN) Mittel (CL, MAF) zum Dialog mit einem potentiellen Benutzer aufweisen.

53. Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (MT) dazu geeignet sind, Verwendungsrichtlinien zu erarbeiten und sie den Dialogmitteln mitzuteilen.

54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 52 und 53, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsspeicher (MM2) dazu geeignet ist, spezielle Funktionsmodelle aufzunehmen, die durch die Dialogmittel den Verarbeitungsmitteln mitgeteilt werden können.

55. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein getrenntes Erfassungsorgan (OSC) aufweist, das die Sonde umfaßt, und mit den Verarbeitungsmitteln durch eine digitale Verbindung (LI) verbunden werden kann.