漆玉川 胡孝宇 鄭清華

摘要：近年來，我國的科學技術發(fā)展速度越來越快，尤其是電子技術更是在許多領域都得到了非常廣泛的應用。在這個過程中，對模擬和混合信號的電路擦拭以及故障診斷提出了更高的要求。本文對模擬和混合信號電路測試以及故障檢測的現(xiàn)狀進行了簡單的分析，并對傳統(tǒng)的測試及故障診斷方法與現(xiàn)代測試及故障診斷方法分別進行了介紹。

關鍵詞：模擬電路;混合信號電路測試;故障診斷

Abstract： in recent years， China's science and technology development speed is faster and faster， especially electronic technology is in many fields have been very widely used. During this process， higher requirements are put forward for circuit wiping and fault diagnosis of analog and mixed signals. In this paper， the status of analog and mixed signal circuit testing and fault detection is simply analyzed， and the traditional testing and fault diagnosis methods and the modern testing and fault diagnosis methods are introduced respectively.

Key words： analog circuit; Mixed signal circuit test; Fault diagnosis

在時域上通過數(shù)學形式為連續(xù)函數(shù)的信號就被成為模擬信號，通常情況下，其是通過對象的物理屬性來對信息進行傳遞的。與數(shù)字信號不同的是，模擬信號更多的被應用于模擬數(shù)據(jù)的傳播，因此無論什么信息都可以通過模擬信號來進行表達，但是數(shù)字信號更多應用于數(shù)字數(shù)據(jù)的傳播。在這樣的情況下，在未來的發(fā)展過程中，模擬與混合信號電路的應用將會越來越廣泛，同時其測試與故障診斷技術也會發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、模擬和混合信號電路測試與故障檢測發(fā)展現(xiàn)狀

隨著相關技術的不斷發(fā)展，模擬和混合信號電路測試與故障檢測受到了研究人員越來越高的重視。早在上個世紀的60年代，就已經(jīng)有研究人員開始嘗試對模擬和混合信號電路測試進行研究。隨著研究的不斷深入，模擬和混合信號電路測試與故障檢測的理論基礎已經(jīng)建立，同時也有越來越多新的理論以及方法被研發(fā)出來。在實際應用的過程中，模擬和混合信號電路自身存在著較高的復雜性，這也使得對其進行檢測和故障診斷的過程中，面臨這非常大的困難。為了更好的解決這個問題，我國經(jīng)過長久不懈的努力，終于在模擬和混合信號電路測試與故障檢測上取得了一定的進展，并發(fā)展成為傳統(tǒng)模擬和混合信號電路測試與故障檢測、現(xiàn)代模擬和混合信號電路測試與故障檢測方法兩種不同的體系。

二、傳統(tǒng)模擬和混合信號電路測試與故障檢測方法

（一）傳統(tǒng)模擬和混合信號電路測試方法

在傳統(tǒng)模擬和混合信號電路測試的過程中，較為常用的方法分為穩(wěn)態(tài)電流測試法和動態(tài)電流測試法兩種。在這兩種方法之中，穩(wěn)態(tài)電流測試方法通常被應用在工業(yè)中的集成電路測試，但是工業(yè)電路故障以及失效機制是非常多樣的，因此在應用這種方法的過程中經(jīng)常無法對某些故障進行有效的檢測。動態(tài)電流測試法作為穩(wěn)態(tài)電流測試法的補充方法，雖然其可以在一定程度上對穩(wěn)態(tài)電流測試法的不足進行彌補，但是由于我國對其研究的時間較短，因此該技術還處于有待完善的狀態(tài)。

（二）傳統(tǒng)模擬和混合信號故障檢測方法

在傳統(tǒng)的模擬和混合信號電路故障檢測過程中，故障字典法、故障驗證法以及系統(tǒng)參數(shù)估計法時期非常常用的幾種方法。其中故障字典法的起源是數(shù)學系統(tǒng)中的故障診斷。在對電路故障進行檢測的過程中，首先需要對其故障集進行確定，在此基礎上通過電路存在故障集中的某個故障的對應反映，來講這個反映經(jīng)過處理之后，作為對應的故障特征。通過不斷充分這樣的過程，最終形成一部故障字典。工作人員在實際對電路進行診斷的過程中，通過這部故障字典來尋找故障所在，以此來達到快速解決問題的目標。但是其診斷效果距離數(shù)字系統(tǒng)的字典法還存在一定的差距，診斷效果也無法做到非常準確。

故障驗證法通常是指在對電路故障進行診斷的過程中，首先對故障出現(xiàn)的位置進行猜測，在此基礎上，通過測算數(shù)據(jù)來對猜測的正確性進行驗證。在如今的電路故障檢測過程中，故障驗證法是非常常用的一種方法，其可以很好的降低工作人員的驗證工作量，同時也可以有效的降低計算的工作量。即使在這樣的情況下，其診斷過程中需要計算的量依然非常大，因此診斷速度也較慢。

最后，系統(tǒng)參數(shù)估計法也被稱為元件參數(shù)辨識法，其原理在于獲取足夠的獨立數(shù)據(jù)之后，可以根據(jù)網(wǎng)絡結構區(qū)來對每個元件的參數(shù)進行求解，在這個過程中，如果某個元件的參數(shù)超過了容差區(qū)間，則確定其為故障元件。這種方法在使用的過程中需要面對非常多的元件，因此其需要求解的難度也是非常高的。

三、現(xiàn)代模擬和混合信號電路測試與故障檢測方法

（一）模糊神經(jīng)網(wǎng)絡故障檢測法

在現(xiàn)代模擬和混合信號電路測試與故障檢測方法中，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡故障檢測法是非常常用的一種方法。其核心理論是通過聚類算法來對測試數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分類，通過將其構建成一個模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型的方式，利用遺傳算法來進行網(wǎng)絡權值及其隸屬度函數(shù)的優(yōu)化，通過這樣的方式來提取出模糊推力規(guī)律。通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡故障檢測法，可以有效的幫助工作人員對系統(tǒng)進行改進。同時與傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡相比，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡具有更好的修正性，使得模糊推力可以更好的傳達給工作人員，以此來大幅度的降低診斷需要的時間，提升診斷的正確率。

（二）基于小波分析的模擬及混合信號電路故障診斷法

通常情況下，小波分析更多被應用在信號處理方面，無論是對于故障進行檢測還是定位，小波分析都具有很大的優(yōu)勢。這主要是由于小波分析過程中會對動態(tài)電流的波形進行分析和變化，從而更好的確定故障相關的特征以及參數(shù)。通過將故障特征及其參數(shù)進行對比可以非?？焖俚牧私獾诫娐分写嬖诠收系奈恢?。在這樣的情況下，小波分析法的靈敏度和定位速度都是非常優(yōu)秀的，因此得到了廣泛的應用。

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作者簡介：

漆玉川（1996—），男，漢族，四川，本科，研究方向：應用物理學。

胡孝宇（1996—），男，漢族，四川，本科，研究方向：應用物理學。

鄭清華（1996—），男，藏族，四川，本科，研究方向：應用物理學。