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技術(shù)專(zhuān)題
電路設(shè)計(jì)的潛伏電路分析
潛伏電路分析于1960年代中期首次引入，當(dāng)時(shí)航天計(jì)劃發(fā)生了事故，它適用于對(duì)安全至關(guān)重要的系統(tǒng)或可能導(dǎo)致不可逆事件的系統(tǒng)。很多地區(qū)都制定了潛伏電路分析標(biāo)準(zhǔn)。作為一個(gè)電路設(shè)計(jì)師，尤其要注意潛伏電路。
潛伏電路分析疑惑
潛伏的電路分析有助于確保關(guān)鍵系統(tǒng)的安全。雖然我們通常從組件的角度考慮，但是潛伏電路分析僅強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的，非預(yù)期的操作模式，這些操作模式會(huì)影響軟件，硬件或硬件和軟件的組合，因此不會(huì)發(fā)生特定功能。讓我們停一分鐘，思考一下這個(gè)定義。
關(guān)鍵部分包括“設(shè)計(jì)中的”和“意外的操作模式”?！?span lang="EN-US"> Designed-in”告訴我們潛伏電路分析尋找設(shè)計(jì)缺陷或潛伏條件。出乎意料的是，“意外操作模式”表明由于設(shè)計(jì)缺陷而發(fā)生了一些計(jì)劃外事件。測(cè)試電路是電路設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的過(guò)程。
潛伏電路分析的目的是發(fā)現(xiàn)通過(guò)其他分析方法無(wú)法發(fā)現(xiàn)的隱藏系統(tǒng)故障。這些隱藏的故障有可能導(dǎo)致人員傷亡，嚴(yán)重的系統(tǒng)故障或任務(wù)失敗。潛伏電路分析的好處是通過(guò)早期識(shí)別和控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)潛伏電路分析進(jìn)行的設(shè)計(jì)更改可以節(jié)省生命，停機(jī)時(shí)間和預(yù)算。
“如果有任何問(wèn)題可以解決，那將會(huì)?！?span lang="EN-US">
當(dāng)用于電子電路時(shí)，潛伏電路分析會(huì)識(shí)別電路中的隱藏路徑，這些路徑可能導(dǎo)致不必要的動(dòng)作或阻止所需的功能。更進(jìn)一步，潛伏電路由電路設(shè)計(jì)無(wú)法預(yù)測(cè)的電氣路徑或休眠流組成。我們應(yīng)該記住，復(fù)雜的電路有時(shí)會(huì)帶來(lái)意想不到的結(jié)果，而不是將潛伏電路視為設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。特定條件允許潛伏電路影響系統(tǒng)并產(chǎn)生不希望的條件或干擾所需的功能。
在電子電路方面，出現(xiàn)了五種潛伏條件類(lèi)別。
潛伏路徑--電流沿意外路徑流入并激活或禁用安全關(guān)鍵目標(biāo)
潛伏時(shí)間--電路動(dòng)作會(huì)改變信號(hào)的持續(xù)時(shí)間或發(fā)生信號(hào)的時(shí)間
潛伏適應(yīng)癥--錯(cuò)誤或含糊的狀態(tài)指示符，導(dǎo)致操作員做出錯(cuò)誤的決定
潛伏標(biāo)簽--標(biāo)簽或說(shuō)明會(huì)導(dǎo)致設(shè)備錯(cuò)誤操作
潛伏程序--措詞不正確或含糊不清，導(dǎo)致操作員采取不正確或不適當(dāng)?shù)牟僮?span lang="EN-US">
復(fù)雜的電路在功能上可能看起來(lái)很完美，并且可以通過(guò)仿真測(cè)試。但是，潛伏電路分析則有不同的看法。例如，潛伏電路分析研究了由于振動(dòng)或維護(hù)而從設(shè)計(jì)中刪除不同功率點(diǎn)的影響。潛伏電路分析顯示振動(dòng)和功率點(diǎn)的去除導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間的電勢(shì)發(fā)生變化。反過(guò)來(lái)，電勢(shì)的變化使指示器即使出現(xiàn)嚴(yán)重故障也能顯示所有情況都保持正常。
問(wèn)題的根源
潛伏電路分析連接到根本原因分析，作為識(shí)別事件原因并確定可以防止將來(lái)出現(xiàn)問(wèn)題的步驟的方法。根本原因是我們可以確定的問(wèn)題的特定根本原因。潛伏電路分析通過(guò)收集，處理和評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)信息來(lái)與根本原因分析保持一致。
對(duì)于電子電路，Sneak電路分析將電路拆分為功能塊，以簡(jiǎn)化方法。每個(gè)功能塊都包含有關(guān)輸入和輸出以及低至所需級(jí)別以上級(jí)別的功能的信息。從那里，潛伏電路分析工具構(gòu)建了一個(gè)I / O矩陣，該矩陣描述了更高系統(tǒng)級(jí)別的所有輸入和輸出以及不同的操作模式。分析顯示了所有操作模式的I / O狀態(tài)以及通過(guò)同時(shí)切換發(fā)生的模式的正常操作順序。
潛伏電路分析確定安全關(guān)鍵輸出目標(biāo)以及可能激活該目標(biāo)的任何能源。當(dāng)潛伏電路分析流程深入研究電路設(shè)計(jì)時(shí)，它還會(huì)識(shí)別目標(biāo)與源之間的任何關(guān)系。回到I / O矩陣和功能信息，分析確定關(guān)系是否對(duì)安全關(guān)鍵輸出目標(biāo)產(chǎn)生預(yù)期的或意外的影響。該分析確定了每種操作模式下將目標(biāo)連接到源的所有路徑。
潛伏電路分析繼續(xù)通過(guò)為每個(gè)目標(biāo)選擇不希望的關(guān)系并將該關(guān)系與每個(gè)操作模式的源進(jìn)行比較來(lái)繼續(xù)。在此過(guò)程中，潛伏電路分析遵循每個(gè)目標(biāo)和與I / O矩陣匹配的源以及該路徑中的組件之間的所有路徑。潛伏電路分析針對(duì)每個(gè)安全關(guān)鍵輸出目標(biāo)，每種能源，每種運(yùn)行模式重復(fù)此步驟，并應(yīng)用可以揭示潛伏路徑存在的問(wèn)題。必須滿(mǎn)足電路的可靠性需求，這是不容忽視的。
電路設(shè)計(jì)可靠性中的潛伏電路分析
為了確保設(shè)計(jì)的可靠性，潛伏電路分析為每個(gè)已確定的路徑提供了詳細(xì)的路徑分析，并對(duì)路徑中的所有組件應(yīng)用了組件和路徑問(wèn)題。此詳細(xì)分析可確保不存在任何潛伏路徑。另一種分析是在搜索潛伏指示器和潛伏標(biāo)簽時(shí)對(duì)各個(gè)組件提出問(wèn)題。數(shù)字潛伏分析考慮了數(shù)字電路和任何可能導(dǎo)致不正確的信號(hào)時(shí)序，切換或模式錯(cuò)誤問(wèn)題的設(shè)計(jì)問(wèn)題。
與電路設(shè)計(jì)一起使用時(shí)，潛伏電路分析使用OrCAD捕獲原理圖并生成系統(tǒng)網(wǎng)表。通過(guò)這種方法，潛伏電路分析可以確定雙向電流路徑是否可以成為潛伏路徑。通過(guò)對(duì)所有電源開(kāi)關(guān)元件和所有無(wú)源組件進(jìn)行建模來(lái)進(jìn)行分析。分析沒(méi)有顯示集成電路的模型，而是顯示了IC如何具有開(kāi)關(guān)電路。由于此方法同時(shí)依賴(lài)于功能定位和設(shè)計(jì)定位，因此分析：
1.詢(xún)問(wèn)有關(guān)電源軌之間的連接以及在開(kāi)關(guān)設(shè)備處阻塞或啟用信號(hào)梳理的可能性的問(wèn)題。
2.搜索與運(yùn)算放大器，數(shù)字電路和噪聲敏感電路有關(guān)的潛伏問(wèn)題。
潛伏電路分析軟件會(huì)生成一份報(bào)告，評(píng)估所有已發(fā)現(xiàn)的潛伏問(wèn)題和設(shè)計(jì)問(wèn)題的影響，并提供消除或緩解問(wèn)題的建議。在某些情況下，由于對(duì)系統(tǒng)的影響很小或沒(méi)有影響，因此分析建議建議保留潛伏問(wèn)題。
上海韜放電子提供專(zhuān)業(yè)的電路設(shè)計(jì)服務(wù)，如果您有這方面的需求，請(qǐng)與我們聯(lián)系。