SU841012A1 - Устройство дл измерени параметровпОМЕХОуСТОйчиВОСТи диСКРЕТНыХ блОКОВ - Google Patents

Description

;54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ДИСКРЕТНЫХ БЛОКОВ

элементом, выход которого через ключ, подключенный к блоку задани  вьщержки времени соединен с входом счетчика, к выходам которого подсоединен индикатор 2 .

Недостаток этого устройства отсутствие возможности производить измерени  помехоустойчивости дискретных блоков в процессе их рабты при одновременном действии внешних и внутренних помех. Кроме того, дл  определени  показателей помехоустойчивости дискретных блоков необходимо производить многократные дополнительные измерени  при различных коэффициентах усилени .

Цель изобретени  - повышение точности определени  показателей помехустойчивости дискретных блоков в прцессе их работы ,, а также повышени  быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  те что в устройство дл  измерени  параметров помехоустойчивости дискретных блоков, содержащее подключенный к первому входу устройства согласующий блок, регистраторы сбоев и в каждом измерительном канале усилитель и элемент пам ти, введены регистраторы полезных сигналов, инвертор , генератор синхроимпульсов, переключатель, триггер режима работы , формирователь управл ющих сигналов , генератор меток времени и в каждый четный измерительный канал введён инвертор, вход которого соединен с выходом усилител , выход с первым входом элемента пам ти, в каждом нечетном измерительном канале выход усилител  соединен с первым входом элемента пам ти, входы усилителей всех измерительных каналов объединены и соединены с выходом согласующего блока,первьгми вхдами триггера режима работы,первого регистратора полезных сигналов и через инвертор - с первым входом втор го регистратора полезных сигналов, выходы элементов пам ти каждого нечетного и следующего четного измерительных каналов соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего регистратора сбоев выход генератора синхроимпульсов соединен с объединенными вторыми входами триггера режима работы, регистраторов полезных сигналов и элементов пам ти всех измерительных каналов, выходы переключател  соединены с третьим и четвертым входами триггера режима работы, выходы которого соединены с первым и вторым входами формировател  управл ющих сигналов, выходы регистраторов полезных сигналов соединены соответственно с третьим и четвертым входами формировател  управл ющих сигналов, выходы элементов пам ти последнего нечетного и последнего

четного измерительных каналов соединены соответственно с п тым и шестым входами формировател  управл ющих сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами регистраторов сбоев, п тые входы которых объединены и соединены с выходом генератора меток времени, шестые входы объединены и соединены со вторым входом устройства, кроме того регистратор сбоев содержит последовательно соединенные коммутатор , счетчик числа сбоев,элемент переполнени , ключ и счетчцк времени, выход элемента переполнени  соединен с сигнальным входом коммутатора, информационные входы которого соединен с первым и вторым входами регистратора сбоев, управл ющие входы - с третим и четвертым входами регистратора сбоев, входы сброса счетчика числа сбоев и счетчика времени соединены с шестым входом регистратора сбоев, управл ющий вход ключа соединен с п тым входом регистратора сбоев.

1а фиг. 1 представлена структурна схема устройства дл  измерени  параметров помехоустойчивости дискретных блоков; на фиг. 2 - структурна  схем регистратора сбоев.

Структурна  схема устройства дл  измерени  параметров помехоустойчивости дискретных блоков содержит 2п измерительных нечетных 1 и четных 2 каналов, причем каждый из нечетных каналов 1 содержит последовательно соединенные усилитель 3 и элемент 4 пам ти, а каждый четный измерительный канал 2 - усилитель 3, элемент 4 пам ти и инвертор 5. Устройство такж содержит согласующий блок б , п, регистраторов 7 сбоев, триггер 8 режимов работы, формирователь 9 управл ющих сигналов, переключатель 10, генератор 11 синхроимпульсов, генератор 12 меток времени, регистратор 13 полезных сигналов (единицы), регистратор 14 полезных сигналов (нул ).

Claims (2)

1. Каждый из нечетных п каналов 1 предназначен дл  вы влени  сбоев при передаче нул , а четные п каналов 2 - дл  вы влени  сбоев при передаче единицы. Подсоединение к точке измерени  параметров дискретного блока осуществл етс  через вход 15 посредством согласующего блока б, содержащего эмиттерный повторитель с согласованным коаксиальным кабелем , либо просто коаксиальный кабель и предназначенного дл  уменьшени  вли ни  входных параметров дискретного блока на точность измерени . Формирователь 9 управл ющих сигналов предназначен дл  коммутации выходных сигналов нечетного 1 и четного 2 канало)3 в зависимости от режимов работы устройства при передаче нул  или единицы, дл  разрешени  регистрации сбоев, вы вленных любым из каналов (соответствующих текущем режиму работы), запрещению регистра ции сигналов на выходах любого из каналов в случае вы влени  полезных сигналов. Дл  выполнени  указа ной цели формирователь 9 реализует логические функции - входные сигнал к на первом - шестом 16-21 входах ф мировател , выходные сигналы у на первом 22 и втором 23 выходах, В таблице представлены логические функции, реализуемые формирова телем. Примечание: х - входны сигнал у - выходн сигнал Выходные сигналы у,, , у ютс  с задержкой t относительно си налов единицы на его п том и шее том входах. Задержка необходима дл того, чтобы успели сработать регистраторы 13 и 14 при по влении полезных сигналов на входе 15. триггер режима работы устройства 8 предназначен дл  вы влени  од ного из двух режимов работы устройства соответствующих передачи л  либо единицы. Он представл е собой 0 триггер синхронизируемьай п репадом потенциала 0/1 с асинхронными RS входами. Первый вход 24 триггера 8 соответствует информационному D входу и соединен с выходом согласующего блока 6. Второй вход 25  вл етс  входом синхронизирующих импульсов и соединен с выходом генератора синхроимпульсов 11. Третий и четвертый -.26 и 27 входы  вл ютс  асин хроннь ми входами RS и подсоединены к выходам переключател  режимов 10 Переключатель режимов 10 может устанавливать три возможных значени  входных сигналов 16 асинхронных входах 26 и 27 триггера 8: а) Ху О, х.,. О --автомат ческа  установка режимов работы уст ройства по сигналам на входе 15; б) Хпс 0, х„ 1, - режим регистрации сбоев при передаче единицы при этом выходные сигналы у триггера 8 на выходе 28, 29 - y,g , 0; в) 1, X,,,, и О - режим регистрации сбо  при передаче нул ), при этом О, У29 . 1 Структурна  схема регистратора 7 (фиг. 2) содержит коммутатор 30, вы- . ход которого подключен к счетному входу счетчика 31 сбоев, выход счетчика подключен ко входу схемы 32 переполнени , выход которой подключен ко входу ключа 33, а также сигнальному входу крг.- мутатора 30, выход клгча подключен ко входу счетчика 34 времени. Вход 19,предназначенный дл  начальной установки, подключен ко входам сброса счетчиков 31 и 34. Коммутатор 30 предназначен дл  коммутации выходных сигналов нечетного 1 и четного 2 каналов, подключенных к nepBof-iy и второму входу регистратора 7 в зависимости от сигналов на управл ющих входах, а также в зависимости от сигнала переполнени  счетчика 31 сбоев на сигнальном входе. Работа устройства заключаетс  в следующем. Дискретный блок, параметры которого измер ютс , представл ет собой сеть соединенных логических элементов , заканчивающихс  приемным элементом , представл ющим собой элементарный дискретный блок с пам тью, например триггер. Помехи действуют на сеть соединений логических элементов и их результир5,тощее действие приводитс  ко входам элементарных дискретных блоков с пам тью (например ) триггеров. Таким образом, точками полсоединени  предлагаемого устройства  вл ютс  входы триггеров, счетчиков,регистров. Результирующее действие помех, приведенных ко входу исследуемого дискретного блокаг усиливаетс  широкополосными усилител ми 3 по каждому из 2г, каналов и передаетс  на вход элемента 4 паим ти. Б каждом из 2г, каналов усилители 3 установлены с различными строго фиксированными значени ми коэФфицнектов л силени . Усиленна  помеха в каждом из каналов может привести к срабатыванию элe 5eнтa пам ти, что н фиксируетс  им как сбой. В начале каждого такта элеменПа 4 пам ти привод тс  в исходное состо ние синхроимпульсом с вьтхода генератора 11. Нечетные каналы 1 используютс  дл  вы влени  сбоев при передачи нул , С этой целью усилители 3 нечетных каналов 1 построены таким образом, что при нулевом сигнале на входе 15, на выходе усилител  3 также имеетс  нулевой сигнал. Усилители 3 четных каналов настроены так, что при единице на входе 15, на выходе усилител  также единица. Сигналы о сбо х, вы вленных с помощью элементов 4 пам ти, через коммутатор 30 поступают на вход счетчика 31 сбо . Дл  регистрации сбоев необходимо выделить различные ситуации. Во врем данного такта идет передача нул , либо передача единицы ; искажение передаваемого сигнала обусловлено помехой, либо обусловлено сменой передаваемого сигнала (полезный сигнал ) . Дл  автоматического вы влени  перечисленных ситуаций и выработки необходимых управл ющих сигналов на третьем и четвертом входах регистраторов 7 сбоев используетс  триггер 8 режима работы и формирователь 9 управл ющих сигналов. Возможны три режима работы устройства , задаваемые переключателем 10. При режиме Автоматическа  работа Xrj7 О Ipw этом в начале каждого такта триггер 8 переходит в состо ние, соответствующее передачи сигнала О или 1 в зави-симости от сигнала на входе 15 в этот момент времени. При режиме Передача нул  X о триг-гер все врем  находитс  в состо нии О. При режиме Передача единицы О, 1 триггер все врем  находитс  в состо нии 1. Если при передаче О сработает регистра тор 13, то это означает, что на входе 15 по вл етс  полезный сигнал 1 Возникновение помехи, равной по вели чине или большей полезного сигнала, маловеро тно и пренебрежение этим ма ло скажетс  на результате измерений Аналогично, срабатывание регистратор 14 при передаче 1 воспринимаетс  как по вление на входе 15 полезного сигнала О. Регистраци  сбоев, вы вленных нечетным каналом 1 (при пе редаче нул ) разрешаетс  только тог да (y-j 1 ) , когда зафиксирован ре жим передачи нул  (х О) и не возникло полезного сигнала 1 ( о). Соответственно регистраци  сбоев, вы вленных четным каналом 2 (при передаче единицы) разрешаетс только тогда (у 1) , когда зафик сирован режим передачи единицы (х 1 ) и не возникло полезного сигнала О ( О) . Перед началом измерений осуществ л етс  установка в нуль счетчиков 31 и 34 сигналов на входе второ устройства. После этого в каждом регистраторе 7 сбоев счетчика 31 ве детс  счет сбоев, вы вленных в соот ветствующем канале.Счетчики 34 времени ведут счет текущего времени от начала измерений. Переполнение счетчика сбоев фиксируетс  схемой 32 переполнени , си нал с выхода которой подаетс  на си нальный вход коммутатора 30, и навход ключа 33, в результате чего ос ществл етс  запрет на счет сбоев в счетчике 31 и счет временных интервалов счетчиком 34 времени, поступающих с генератора 12 меток времени . Таким образом автоматически заканчиваютс  измерени  по каждому из каналов. По содержимому счетчиков 31 и 34 можно определить q. среднее число сбоев в единицу времени , вызванных помехой, усиленной в известное (k) число раз, i - номер канала. Вследствие большого количества независимых воздействий, определ ющих суммарное напр жение помехи на входе исследуемого дискретного блока , зависимость этого напр жени  от времени можно рассматривать как нормальный случайный процесс. Поскольку большую часть времени эксплуатации дискретных блоков составл ют установившиес  режимы работы, то можно предполагать, что это суммарное напр жение помехи представл ет стационарный нормальный процесс. При этом исследование процесса сбоев дискретных блоков можно свести к задаче о выбросах. При оценке помехоустойчивости дискретных блоков от изучени  случайного распределени  суммарного напр жени  помехи на входе исследуемого дискретного блока можно перейти к рассмотрению более простого стохастического процесса - потока сбоев дискретного блока. При этом существенно отметить, что как при эксплуатации, так и при ускоренных испытани х с усилителем сбои-событи  редкие и подчин ютс  закону Пуассона. Веро тность того, что за промежуток времени Т нет ни одного сбо , можно выразить зависимостью P,;t).xp(-c,,T)... - среднее число выбросов стационарной нормальной функции эдиницу вреза уровень хх- - уровень порога срабатывани  дискретного блока, уменьшенный в k| раз, здесь k - значение коэффициента усилени  усилител ; Ф Ькр - среднеквадратические отклонени  суммарной помехи (t) и ее производной; X - среднее значение. В процессе измерени  помехоустойчивости дискретных блоков за интервал времени измерени  t, определ емый счетчиком 34 времени,измер етс  число сбоев П-- счетчиком 31 сбоев по каждому из п каналов, т.е.. при заданных значени х коэффициентов усилени  усилителей рассчитываютс  оценки Р дл  интересующего интервала времен где Р; gxp(-qi-f).(2) q -:jSLl nJL iil, (3) где k - число независимых опытов. Поскольку помеха P(t) усилена, сбои элементарного дискретного уст ства с пам тью происход т интенсив испытани  можно провести ускоренно Полага , что помеха стационарна, мо но считать, что Ь-р и f в (1) пос  нны. Дл  этого математическую мод процесса сбо  ДУ (1) удобно предст вить параболой второго пор дка 30 + +32 xj где а ° 2ttb -V (- вп Р ). Значени  а, а , а определ ютс решением системы нормальных уравне ний, в которых коэффициентами  вл  ютс  статистические моменты системы двух величин х , z{ . Веро тность о сутстви  сбо  PQ (t) при истинном уровне порога срабатывани  (х определ етс  путем экстрапол ции экспериментальных значений, использу  выражение (4), Таким образом, результатами пр мых измерений  вл ютс  средн   пл.от ность числа сбоев по каждому из каналов элементарного дискретного уст ройства с пам тью при заданных значени х коэффициентов усилени  усилител . По результатам таких измерений рассчитываютс  веро тности отсутстви  сбоев Г из (2). По значени м Р определ ютс  параметры параболы (4), которые позвол ют путем экстрапол ции рассчитать значение веро тности отсутстви  сбо  PQ при истинном пороге срабатывани  (), т.е. там, где эксперимент не Проводитс  ввиду редкости сбоев. По результатам проведенных измерений на отдельных входах исследуемого дискретного блока можно определить его помехоустойчивости в процессе работы при одновременном действии внешних и внутренних помех что позвол ет за короткое врем  локализовать наиболее веро тные места возникновени  сбоев, оценить эффективность принимаемых мер дл  повышени  помехоустойчивости. Это приводит к существенному уменьшению , времени наладки опытных образцов средств вычислительной техники, их опытной эксплуатации и проведени необходимых доработок. Экономическа  эффективность пред лагаемого устройства по отношению к ранее известным состоит в уменьшени времени исследовани  и повышении точности измерени . Измерени  параметров помехоустойчивости дискретных блоков посредством предлагаемого устройства производ тс  в течение нескольких минут либо дес тков минут. Использование многоканального принципа измерени  сокращает врем  измерений по отношению к известному в число раз, равное числу каналов. В предлагаемом устройстве целесообразно примен ть 5-6 каналов. Таким образом, врем  измерени  по сравнению с известным сокращаетс  не менее чем в 5-6 раз. Предлагаемое устройство позвол ет производить измерени  помехоустойчивости дискретного блока при одновременном воздействии как внешних , так и внутренних помех в процессе его работы, поскольку вы вл -. етс  действие полезного сигнала дл  регистраторов 13 и 14 полезных сигналов и исключаетс  их учет регистратором 7 при помощи формировател  управл ющих сигналов. Измерени  производ тс  при отсутствии полезного сигнала либо тогда, когда полезный сигнал не соответствует по параметрам сврему истинному значению вследствие действи  помех, причем измерени  осуществл ютс  одновременно как в положении нул  измер емого дискретного блока, так и в положении единицы, осуществл емом автоматически триггером 8 режима работы. По сравнению с известным это составл ет повышение точности измерений в 2-3 раза. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  параметров помехоустойчивости дискретных блоков, содержащее подключенный к первому входу устройства согласующий блок, регистраторы сбоев и в каждом измерительном канале усилитель и элемент пам ти, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  устройства, в него введены регистраторы полезных сигналов , инвертор, генератор синхроимпульсов , переключатель, триггер режима работы, формирователь управл ющих сигналов, генератор меток времени и в каждый четный измерительный канал введен инвертор, вход которого соединен с выходом усилител , выход с первым входом элемента пам ти, в каждом нечетном измерительном канале выход усилител  соединен с первым входом элемента пам ти, входы усилителей всех измерительных каналов объединены и соединены с выходом согласующего блока, первыми входами триггера режима работы, первого регистратора полезных сигналов и через

   инвертор с первым входом второго регистратора полезных сигналов, выхо7да элементов пам ти кажп.ого нечет-ного и следующего четного измерительных каналов соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего регистратора сбоев .выход генератора синхроимпульсов соединен с объединенными вторы 1и вхо-дами триггера режима работы, резгистраторов полезных сигналов и элементов пам ти всех измерительнык каналов , выходы переключател  соединены с третьим и четвертым входами триггера режима работы, выходы которого соединены с первым и вторым входами формировател  управл ющих сигналов, выходы регистраторов полезных сигналов соединены соответственно с третьим и чвтверт1(м входами формировател  управл йщих сигналов, выходы элементов пам ти последнего нечетного и последнего четного измерительных каналов соединены соответственно с п тым и шестым вхо/дами формировател  управл ющих сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четверти м входами регистраторов сбоев,, п тые вкоды которых объединс;ны и соедкнены с выходом генератора меток зремен , шестые входы объединены и соединены со вторым входом устройства
2. 2., Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что регистрато сбоев содезржит последоьательно соедгзненные колсмутатор. счетчик числа сбоев г элемент переполнени , клич и счетчик времен -;, выход элемента переполнени  соединен с сих нальным входом коьФаут-атора., информационные в.кодь которого соединены с первым и вторым входами регистратора сбоев, управл ющие входы - с третьим и четвер1Тым входами регистратора сбое входы сброса счетчика числа, сбоев и счетчика времени соединены с шестым входом регистратора сбоев, угзравл ющин вход ключа соединен с п тым Bxof;;OM релистратора сбоев .

   Источники информации, /трИгг тые во внимание при экспертизе

   1. Гринкевич В. А. и цр, О регистрации и количественной оценке случайтых HMnyjibcHKx электромагнитных помех, - Вопросы радиоэлектроники . Сер Электронна  зычисли , вып. 3, 1969,

   F 15

   iiiaiiiJi.. ;«.™.«™™™.j

   ц S j-.. .J I1 ,„„.-S. i

   14

   f4Iij-- f

   J f.,,4.