Устройство для моделирования процессов изменения параметров электронных схем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 120280 (21) 2921503/18-24 р1) М. Кп.з с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетG 06 Р 15/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300482. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 300482 (ЩУДК 681.333 (088. 8.) (72) Авторы изобретения

Г.A. Велигурский и М.Ш. Фелер (7i) Заявитель

Институт проблем надежности и долговечности машин AH Белорусской ССР (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ

ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Изобретение относится к вычислительной технике иоможет быть использовано при исследовании и оценке надежности по постепенным перемещаю- 5 щимся отказам низкочастотных электронных схем, находящихся под влиянием внешних воздействий, на стадии их проектирования, опытной отработки и крупносерийного производства.

Известны устройства для физического моделирования процессов изменения выходных параметров электронных схем, содержащие блоки задания начальных значений параметров и скоростей их изменения, а также блоки памяти чисел и коэффициентов, сумматоры, регистры, блоки умножения, элементы И, ИЛИ, наборные поля (1).

Недостатком известных устройств является низкая точность моделирова- ния изменения параметров электронных схем.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования процессов изменения параметров электронных схем, содержащее датчик равномерно распределенных случайных чисел, дешифратор, блоки задания на- чальных значений параметров и блоки задания скоростей и зменения параметров, элемент ИЛИ, элемент И, генератор, счетчики памяти, элемент обратной связи, коммутатор, блок управления, датчик равномерно распределенных случайных чисел, датчик нормально распределенных случайных чисел, блоки памяти чисел, блоки памяти коэффициентов, блОки умножения, сумматоры, регистры, генераторы тактовых импульсов переменной частоты, реверсивные счетчики (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность моделирования.

Цель изобретения - увеличение точности моделирования процессов изменения параметров электронных схем.

Поставленная. цель достигается благодаря тому, что в устройство для моделирования процессов изменения параметров электронных схем, содержащее датчик равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен со входом дешифратора, выход которого подключен к первым входам блоков задания начальных значений параметров и к первым входам блоков задания скорости изменения параметррв, выходы блоков задания

924712 начальных значений параметров и блоков задания скорости изменения параметров через элемент ИЦИ подключен к информационному входу элемента И, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вы- 5 ход элемента И подключен к первым входам соответствующих счетчиков памяти первой группы и через элемент обратной связи ко вторым входам блоков задания начальных значений па- )0 раметров и блоков задания скорости изменения параметров, управляющие входы которых подключены к выходу блока управления, третьи входы блоков задания начальных значений параметров и блоков задания скорости изменения параметров соединены с выходом первого коммутатора, управляющий вход которого соединен с управляющим входом датчика нормально распределенных случайных чисел и подключен к выходу блока управления, выход датчика нормально распределенных случайных чисел соединен с первыми входами блоков памяти чисел, управляющие входы которых соединены с управляющими входами блоков памяти коэффициентов и подключены к выходу блока управления, выходы блоков памяти коэффициентов и блоков памяти чисел подключены к информационным входам соответствующих блоков умножения первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих сумматоров первой группы, выходы сумматоров первой группы соединейы с 35 информационными входами соответствующих регистров, управляющие входы которых соединены с управляющими входами сумматоров первой группы, с управляющими входами блоков умножения 40 первой группы и подключены к выходу блока управления генераторы тактовых импульсов переменной частоты, выходы которых соединены с первыми информационными входами соответствующих сум- 4 маторов второй группы, выходы которых подключены к информационным входам соответствующих реверсивных счетчиков, управляющие входы которых соединены с управляющими входами сумматоров второй группы и подключены к выходу блока управления, вторые входы счетчиков памяти первой группы подключены к выходу первого коммутатора, управляющие входы счетчиков памяти первой группы соединены с выходом блока управления, дополнительно введены второй коммутатор, блоки задания неизменных нагрузок, блоки задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру, бло- 60 ки задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости, вторая и третья группы блоков умножения, третья, четвертая и пятая группы сумматоров, вторая группа счетчиков памяти, выходы которых подключены к первым входам соответствующих сумматоров третьей группы, выходы кото-. рых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, четвертой группы, вторые входы которых подключены к выходам соотве тс твующих реверсивных счетчиков, .управляющие входы сумматоров третьей и четвертой групп и второй группы счетчиков памяти соединены с выходом блока синхронизации, первые входы счетчиков памяти второй группы соединены с первыми входами блоков задания.коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру, блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости и подключены к выходу первого коммутатора, вторые входы блоков задания коэффициентов чувствительности к погрузке по скорости соединены со вторымй входами блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру и подключены к выходу второго коммутатора, третьи входы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру соединены с третьими входами -блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости и подключены к выходу датчика нормально распределенных случайных чисел, выход блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру подключены к первым входам соответствующих блоков умножения второй группы, выходы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости соединены с первыми входами соответствующих блоков умножения третьей группы, вторые входы блоков умножения второй и третьей групп подключены к выходам соответствующих регистров, выходы второй группы блоков умножения соединены со. вторыми входами соответствующих сумматоров третьей группы, выходы счетчиков памяти первой группы подключены к первым.информационным входам соответствующих сумматоров пятой группы, остальные информационные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков умножения третьей группы, выходы сумматоров пятой группы подключены ко вторым информационным. входам сумматоров ,второй группы, первые входы блоков задания неизменных нагрузок подключены к выходу второго коммутатора, вторые входы блоков задания неизменных нагрузок соединены с выходом датчика нормально распределенных случайных чисел, третьи входы блоков задания неизменных нагрузок подключены к.

Выходу датчика равномерно распределенных случайных чисел; выходы блоков задания неизменных нагрузок подключены ко вторым входам соответствую924712 щих сумматоров первой группы, управляющие входы блоков. задания неизмен- ных нагрузок соединены с управляющими входами второго коммутатора-с управляющими входами пятой группы сумматоров с управляющими входами второй и третьей групп блоков умножения, управляющими входами блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру, управляющими входами блоков задания !О коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости, управляющими входами блоков задания неизменных нагрузок и подключены к выходу бло1ка синхронизации, первые входы счет- 1 чиков памяти второй группы соединены е с с выходом первого коммутатора, вторые входы счетчиков памяти второй группы подключены к выходу элементов И.

Блок управления содержит первый, второй и третий распределители импульсов, генератор импульсов, реле времени, линию задержки, первый, второй и третий переключатели, элементы И, элементы ИЛИ, причем первый и второй выходы первого распределителя импульсов через первый элемент ,ИЛИ подключены к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, информационный вход второго элемента И соединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемента ИЛИ и подключен к третьему выходу первого расяпределителя, четвертый и пятый выходы которого че- 40 рез четвертый элемент ИЛИ соединены с первыми входами пятого и шестого элементов И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, втоРОЙ 4 вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход седьмого элемента И соединен с первым входом второго распределителя импульсов и через линию задержки подключен ко второму входу шестого элемента И, третий вход которого соединен с первым выходом второго распределителя импульсов и через шестой. элемент

ИЛИ подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, шестой и седьмой, выходы первого распределителя импульсов через седьмой элемент ИЛИ подключены к третьему входу восьмого элемента И,60 второму входу пятого элемента ИЛИ и к первому входу девятого элемента И, второй вход которого с помощью перемычки может быть подключен к любому, кроме первого, выходу вто- 65 рого распределителя импульсов, пятый выход первого распределителя импульсов и второй выход второго распределителя импульсов подключены соответственно к первому и второму входам десятого элемента И, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ, второй .вход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И и подключен к выходу девятого элемейта И, третий вход восьмого элемента ИЛИ соединен со вторым входом девятого элемента И, восьмой выход первого распределителя импульсов соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, с информационным входом третьего элемента И и с первыми входами.. двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему входам третьего распределителя импульсов, второй и третий входы третьего распределителя импульсов соединены соответственно с первыми входами пятнадцатого и шестнадцатого элементов

И, вторые входы которых объединены с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу третьего распределителя импульсов, четвертый выход третьего распределителя импульсов и выход шестого элемента И подключены соответственно к первому и второму входам девятого элемента ИЛИ, выходы четырнадцатого и шестнадцатого элементов

И соединены соответственно с первыми входами десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам второго и третьего элементов И, пятый выход третьего распределителя импульсов соединен с первым входом двенадцатого элемента ИЛИ, выход котоРого соединен с первым входом третьего распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу семнадцатого элемента И, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, а второй вход соединен с выходом генератора импульсов, девятый, десятый и одиннадцатый выходы первого распределителя через тринадцатый элемент ИЛИ подключены к первому входу четырнадцатого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами пятого и одиннадцатого элементов И, второй вход которого подключен к седьмому выходу первого распределителя импульсов, первый вход которого подключен к выходу четырнадцатого элемента ИЛИ, двенадцатый выход первого распределителя импульсов соединен с его вторым входом, одиннадцатый выход первого распределителя подключен ко входу реле вре924712

10 надцатого, четырнадцатого и двенад- 35 цатого элементов И, второй вывод второго переключателя являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннад- 40 цатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым, пятнадцатым, шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым и девятнадцатым выходами блока управления. 45

На фиг. 1 представлена схема блока управления; на фиг. 2 — схема блока коммутаторов.

Устройство содержит датчик 1 равномерно распределенных случайных чисел, дешифратор 2, блок 31-3 задания начальных значений параметров, блоки 41-4 „ задания скоростей изменения параметров, элемент ИЛИ 5, элемент б обратной связи, коммутатор 7, блок 8 управления, генератор

9,,:элемент И 10, датчик 11 нормально1распределенных случайных чисел, КОЖутатор 12, блоки 131-13 задания неизменных нагрузок, блоки 14 „-14 памяти коэффициентов, блоки 15„-15р памяти чисел, блоки 16„-16О умножения, накапливающие сумматоры 171-17, регистры 181-18, счетчики 19 -19 памяти, блоки 20 1-200 здания коэффициентов чувствйтельности к нагруз- 65 мени, первый выход первого переключателя соединен с четвертым входом четырнадцатого элемента ИЛИ, второй вывод первого переключателя, первый вывод второго переключателя и первый вывод третьего переключателя подключены к источнику питания, второй вывод второго переключателя подключен к третьему входу первого распределителя импульсов, второму входу двенадцатого элемента ИЛИ и к третьему входу восьмого элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен со вторым входом девятого элемента И, выход восьмого элемента ИЛИ подключен ко второму входу второго распределителя импульсов, управляющие входы второго, третьего и пятого элементов И соединены с третьим входом двенадцатого элемента ИЛИ и являются входом блока управления, первый вход которого соединен с пятым входом четырнадцатого элементов ИЛИ, первый и второй выходы первого распределителя импульсов, выход второго элемента ИЛИ, выход генератора импульсов, выход шестого элемента ИЛИ, второй вывод третьего ключа, девятый выход первого распределителя импульсов, выход восьмого элемента И, выход реле времени, выход одиннадцатого элемента ИЛИ, десятый выход первого распределителя импульсов, первый выход второго распределителя импульсов, выходы девятого и десятого элементов ИЛИ, выходы пятнадцатого, три15

30 ке по параметру, блоки 21,-21, зае дания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости . счетчики

t 22„-22> памяти,блоки 23. — 23 умножения,блоки 24,-24 умножения, сумматоры

251-25„,сумматоры 26,-2б„,сумматоры

271 †„,реверсивные счетчики 281-28, генераторы 29„-29„ тактовых импульсов переменной частоты, сумматоры 30 -30„, наборные поля 31„-31„.

Блок 8 управления содержит генератор 32 тактовых импульсов, элемент

ИЛИ 33, элемент И 34, элемент ИЛИ 35, элемент И 36, элемент ИЛИ 37, элемент И 38, элемент ИЛИ 39, элемент

И 40, элементы ИЛИ 41 и 42, распределитель 43, элементы ИЛИ 44 и 45, элемент И 46, реле 47 времени, элемент И 48, элемент 49 задержки, элемент ИЛИ 50, элементы И 51,52, элемент ИЛИ 53, распределитель 54, элемент И 55, элемент ИЛИ 56, элементы И 57,58, элемент ИЛИ 59, элемент И 60, элемент ИЛИ 61, распределитель 62, элементы И 63-68 коммутатор 7 содержит распределитель 69 на регистре, элемент 70 ИЛИ. Коммутатор 12 содержит распределитель 71 на регистре, элемент ИЛИ 72.

Выводы блока 8 управления соединены соответственно с входом датчиков 1 и 11, с управляющим входом коммутатора 7„ с управляющими входами накапливающих сумматоров 251-25, с управляющими входами накапливающих сумматоров 26 -26« с входами блоков 31-Зni 4„-4д, с управляющими входами блоков 161-16 и накапливающих сумматоров 17,-17р, с управляющими входами регистров 181-18, с управляющими входами сумматоров

301-30„, с управляющими входами сумматоров 271-27,реверсивных счетчиков 281-.28,„, с управляющими входами коммутатора,12, с входами блоков

131-13, с входами блоков 15„-15, с вхоцами блоков 141-14, с входами блоков 221-20, с входами блоков

21 -21 с управляющимь входами бло1

Ф р ков 23"„-23д, с управляющими входами блоков 241-240/ с входами Ф Исходное коммутаторов 7 и 12 с n+1-ым выходом коммутатора 7, с 1+1-м выходом коммутатора 12, (22+и) с соответствующими входами блоков 31-3, 4„-4 „; счетчиков 191-19п, с вход счетчиков 21 -22„, блоков (20"-20,)— (201-20"„) *

Устройство работает следующим образом.

Перед началом моделирования в блоках 31-3, 4 1-4 z набираются соотгатствующие законы распределения начальных значений и скоростей изменения параметров при номинальных нагрузках. В блоки 13 -13 вводятся значения детерминированных нагрузок или характеристики законов распреде924712

10 ления случайных нагрузок с указанием признака закона. В блоки 141-14g заносятся no m заданных коэффициентов, характеризующих корреляционную функцию флуктуационной составляющей нагрузки. В блоки 20"„-20 „ и 21„-21в

1 g вводятся характеристики законов распределения коэффициентов чувствительности к нагрузке. Устанавливается рабочая частота каждого из генераторов 291-29 <. Ва наборных полях

31„-31„ устанавливаются упорядоченные ряды элементов. Командой из блока Ы устройство приводится в исходное положение.

В начале цикла моделирования каждой реализации процесса изменения выходных параметров исследуемой схемы производятся две подготовительные операции: первая — формирование начальных значений и скоростей изменения параметров элементов при номинальных нагрузках; вторая — формирование значений нагрузок, соответствующих моменту времени to. Для этого по команде из блока 8 дается разрешение на прохождение сигналов в блоки 31-3 „и в счетчики 191-19в.

Коммутатор 8 устанавливается в первое положение, а в датчике 1 формируется случайное число, которое через дешифратор 2 поступает на входблока 3 1. Для получения заданного значения случайной величины преобразованное число с выхода блока 3 поступает через элемент 5 на элемент

10 и дает разрешение на прохождение $5 регулярных импульсов с генератора 9 на элемент 6 обратной связи и на счетчик 19,. При совпадении в блоке

3 сигнала, соответствующего сформированной вероятности, и сигнала, по- 4й ступающего с элемента 6, снимается разрешение на прохождение импульсов через элемент 10 и прекращается поступление импульсов на счетчик 19„.

Таким образом в счетчик 19 заносится число, соответствующее начальному

45 значению параметра первого элемента при номинальных нагрузках.

Затем по команде из блока 8 коммутатор 7 переключается во второе положение и в датчике 1 формируется новое случайное число, которое через дешифратор 2 поступает на вход блока 3q и далее преобразуется опи санным выше образом. А результате преобразования в счетчике 19 1 фиксируется число, соответствующее на.чальному значению параметра второго элемента при номинальных нагрузках.

После переключения коммутатора 7 в 60 оставшиеся и-2 положения во все счетчики 19 1-19„ будут занесены числа, соответствующие начальным значениям параметров соответствующих элементов .при номинальных нагрузках. Ü5

Для получения значений. скоростей изменения параметров элементов при номинальных нагрузках по команде из блока 8 снимается разрешение на прохождение сигналов в блоки 3 „-3 счетчики 19 „-19„ и дается разреыение на прохожцение сигналов в блоки

4 1-4 и счетчики 22 „-22„. Аналогично описанному вью, при переключении коммутатора 7 в каждый из счетчиков

22 -22 заносится число в соответи

ròâèè с вероятностью, сформированной в соответствующем блоке 4 -4 „. Таким образом, после окончания работы коммутатора в счетчики 19 „-19„ оказываются занесенными числа, соответствующие начальным значениям, а в счетчики 22„-22 — числа, соответствующие скоростям изменения параметров элементов при номинальных нагрузках.

Для формирования значений нагрузок, соответствующих моменту времени t« no команде из блока 8 снимается разрешение на прохождение сигналов в блоки 41-4 и, счетчики 22 -22> и дается разрешение на прохождение сигналов в блоки 13 q-13,15 „-15 .

По команде из блока 8 коммутатор 12 устанавливается в первое положение, а в датчиках 1 и Il формируется по одному случайному числу, которые поступают на входь. блока 13„, гДе одно из них преобразуется в значение неизменной во времени нагрузки.

Затем в блок 151 заносится последовательно m чисел от датчика 11 для чего блок 8 выдает последовательно m команд на выработку этих чисел в датчике 11 и на сдвиг чисел в блоке 15 . После этого по команде из блока 8 коммутатор 12 переключается во второе положение и в датчиках

1 и 11 формируются новые случайные числа, которые аналогичным образом заносятся в блоки 13 1 и 15 1. Точно также при переключении коммутатора

12 в остальные Р-2 положений заносятся случайные числа в остальные блоки 13„-138, 15<-15g. Затем из блока 3 выдаются команды на последовательное перемножение пар чисел одновременно во всех блоках 16„-16р с накоплением результатов в соответствующих накапливающих сумматорах

17 -17, где образуются значения нагрузок, соответствующие моменту времени

После завершения подготовительных операций устройство работает в полуавтоматическом режиме. При этом для получения значений выходных параметров исследуемой схемы в момент времени (3=0М) выполняются следующие операции: по команде оператора числа, соответствующие значениям нагрузок, в момент времени, вводятся в регистры 18 -188; формируют924712

12 ся значения параметров элементов в момент времени t без учета изменений на отрезке времейи д и затем полученные значения суммируются с изменениями параметров за указанный отрезок времени; измеряются значения 5 контролируемых выходных параметров исследуемой схемы; формируются значения скоростей изменения параметров элементов в момент времени t u моделируется их изменение на отрезке времени AC j q; формируются .я значения нагрузок, соответствующие моменту времени

Для получения значейий параметров элементов в момент времени по команде оператора, выдаваемой через блок 8, числа, соответствующие значениям нагрузок в момент времени

Череносятся из накапливающих сумматоров 17 -17 в соответствующие регистры 18 -18 .

Затем командой из блока 8 дается разрешение на прохождение сигналов в блоки 20 -20, коммутаторы 7 и 12 устанавливаются в первое положение, а в датчике 11 формируется случайное число, которое поступает на вход блока 20"„ где преобразуется в число, соответствующее коэффициенту чувствительности к нагрузке по параметру.

Это число по команде из1 блока 8 пе- З0 ремножается в блоке 231 с числом иэ регистра 18 и полученйое произведение по следующей команде из блока

8 поступает на вход накапливающего сумматора 25<. Затем коммутатор 12 35 переключается во второе положение и в датчике 11 вырабатывается новое случайное число, которое поступает на вход блока 20„ где преобразуется аналогично предыдущему. По следую- 40 щим командам иэ блока 8 число с выхода блока 20 перемножается в блоке

23 с числом из регистра 18 1 и полу1 ченный результат прибавляется к содержимому накапливающего сумматора 45

25 ° Точно также при переключении коммутатора 12 в остальные В-2 положений к содержимому накапливающего сумматора 25„прибавляются оставшиеся 8-2 произведений. Результат накопления суммируется с числом из

50 счетчика 19 .

Затем по команде из блока 8 коммутатор 7 устанавливается во второе положение, а коммутатор 12 — в первое, в датчике 11 формируется новое случайное число, которое преобразуется в блоке 20". Полученный резуль 1

1 тат йеремножается в блоке 23 1 с числом из регистра 18 и произведение поступает на вход. накапливающего 60 сумматора 25 . При переключении коммутатора 12 в оставшиеся В-1 положения к содержимому данного накапливающего сумматора прибавляются произведения, полученные в остальных 1-1 блоках 231-23, и число из счетчика е

191. Аналогичным образом при переключении коммутатора 7 в оставшиеся и-2 положений во всех остальных и-2 накапливающих сумматорах 25.,-25,„ образуются числа, соответствующие значениям параметров элементов в момент времени tî

По следующей команде из блока 8 одновременно во всех сумматорах

30 1-30 „ происходит суммирование чисел из соответствующих сумматоров

25 q-25> и соответствующих счетчиков

28 „-28„(в момент времени to числа в этих счетчиках раны нулю) ° В соответствии с числами, полученными в сумматорах 30 -30, в исследуемую схему подключаются по одному элементу из совокупностей элементов, установленных на наборных полях Зlq-31„. Значения параметров подключенных элементов соответствуют моменту времени tg при нагрузках, соответствующих числам в регистрах 18 -18 .

На исследуемую схему подается питание и измеряются значения ее контролируемых выходных параметров, соответствующие моменту времени

При этом могут быть зафиксированы значения параметров комплектующих элементов, соответствующие числам в сумматорах 30 -30„, и значения нагрузок, соответствующие числам в регистрах 18 -18 .

В период измерения значений контролируемых выходных параметров исследуемой схемы работа устройства продолжается в автоматическом режиме.

После суммирования чисел в суммато рах 30 -30 формируются значения скоростей изменения параметров элементов, соответствующие моменту времени t„. По команде из блока 8 снимается разрешение на прохождение сигналов в блоки 20„" -20„ и дает разрешение на прохождение сигналов в блоки 21 -21 „ а коммутаторы 7 и 12 устанавливаются в первое положение.

Затем в каждом из,положений коммутатора 7 коммутатор 12 переключается 8 раз. При этом по командам из блока 8 в датчике 11 формируются случайные числа, кото зые преобразуются в блоках

21, -21п в числа, соответствующие коэффициентам чувствительности элементов к нагрузкам по скорости. Полученные числа перемножаются в соответствующих блоках 24 „-24„ с числами из соответствующих регистров 18 -18 и полученные произведения накайливаются в соответствующих накапливающих сумматорах

26 -26« куда также поступают числа из соответствующих счетчиков 22 -22„.

После того, как коммутатор 7 проходит все положения, в накапливающих сумматорах 26 "26„ храыятся числа, соответствующие скоростям изменения параметров элементов в момент вре13

14

924712 мени t . Таким образом, формирование чисел в накапливающих сумматорах

26 -26 „ происходит совершенно аналогично рассмотренному выше случаю образования чисел в накапливающих сумматорах 25 -25 ° 5

По следующей команде из блока 8 одновременно на все сумматоры 271"27„ начинают поступать импульсы от соответствующих генераторов 29 -29„. Импульсы поступают в течение промежутка10 времени nt„ С приходом импульсов к содержимому сумматоров 27 -27„при.бавляются числа из соответствующих накапливающих сумматоров 26 -26 .

Когда какой-либо из сумматоров 271 27„5 переполняется, на его выходе появляется импульс, поступающий на соответствующий счетчик 28 „-28 . По истечении промежутка времени,М в счетчиках 28 -28д образуются числа, соответствующие изменениям параметров элементов за время PtÄ а пропорциональные скоростям их изменения на укаэанном отрезке времени;.

Одновременно с началом отсчета интервала времени М„ начинается формирование чисел,соответствующих значениям нагрузок в,момент времени

)t„.По команде из блока 8 дается phspeшение на прохождение сигналов s блоки

13 -13, 15„-15 и коммутатор 12 устанавливается в первое положение.

При переключении коммутатора 12 на входы блоков 13 -13 подается по одному случайному числу с выходов датчиков 1 и 11, которые преобразу- 35 .ются в числа, соответствующие неизменной во времени нагрузке. В каждый из блоков 15 -15 заносится по одному случайному числу от датчика 11.

Это число заносится по первому адре- 40 су, для чего числа, занесенные ранее, предварительно сдвигаются на один. адрес, причем число, записанное по последнему адресу, теряется. Так как это описано выше для момента .45 времени t0 при помощи блоков 14414g, 16 -16, 17 -17) в последних формируются числа, соответствующие значениям нагрузок в момент времени t . Пссле этого прекращается выдача всех команд из блока 8 и работа устройства приостанавливается..

По окончании измерения значений контролируемых выходных параметров исследуемой схемы, соответствующих моменту времени tz, оператором через блок 8 выдается команда на продолже-. ние работы устройства. По этой команде числа, соответствующие значениям нагрузок в момент времени t, переносится из накапливающих сумматоров .60

17„-17 в соответствующие регистры

18„-18 . Затем, так как это описано выше для момента времени t, при поу мощи датчиков 1 и 11, блоков 20„-20„, 23"„-23, счетчиков 19 -19, накапли- 65 вающих сумматоров 25 -25> в последних формируются числа, соответствующие значениям параметров элементов в момент времени tq без учета их из" менения во времени на отрезке at

По следующей команде из блока 8 одновременно во всех сумматорах 30 30 суммируются числа из соответствующих накапливающих сумматоров 25 -25 и соответствующих счетчиков 28 -28„.

В соответствии с полученными суммами в исследуемую схему подключаются новые элементы из рядов, установленных на наборных полях 31 -31„. Значения параметров подключенных элементов соответствуют моменту времени при нагрузках, соответствующих числам в регистрах 18 -18 .

После этого на исследуемую электронную схему подается питание и измеряются значения ее контролируемых выходных параметров, соответствующие моменту времени t<. Одновременно, так как это описано выше для момента времени tg, при помощи блоков 21 -21п>

24 -24, счетчиков 22 -22п и накапли0 вающих сумматоров 26 -26 в последних происходит формирование скоростей изменения параметров элементов соответ,ствующих моменту времени t„.Çàòåì при помощи сумматоров 27 „-2I счетчиков 28 -28» генераторов 29q-29 моделируется изменение параметров элементов на отрезке времени ktg.

Числа, соответствующие указанным изменениям параметров, хранятся в счетчиках 28 -28 . Кроме того, с началом отсчета интервала времени

btq по командам иэ блока 8 происходит формирование в накапливающих сумматорах 17 -17 чисел, соответствующих нагрузкам в момент времени tq. Формирование этих чисел происходит также, как это описано выше для момента времени С», при помощи блоков 134-13, 14 -14, 15q15, 16<-16g, накапливающих сумматоров 17 -17 . Затем прекращается выдача команд из блока 8 и работа устройства приостанавливается.

После окончания измерений контро» лируемых выходных параметров для момента времени tq по команде оператора, выдаваемой через блок 8,числа из накапливающих сумматоров 17„-17 переносятся в соответствующие регистры 18 <-18 и работа устройства продолжается. Формирование значений нагрузок и соответствующих значений параметров элементов для других моментов времени t ($=О,И) производится аналогично.

После окончания измерений контролируемых выходных параметров исследуемой схемы для момента времени по команде оператора, выдаваемой через блок 8, устройство приводится в исходное положение и описанный цикл

924712. моделирования повторяется для получения следующей реализации. Таким образом, измеряя контролируемые выходные параметры исследуемой схемы через заранее заданные интервалы времени и соединяя полученные значения отрезками прямых, можно получить кусочно-линейные реализации процессов и изменения выходных параметров исследуемой схемы во времени при заданных нагрузках. По этим данным определяются вероятностные характеристики выходных параметров и показатели надежности исследуемой схемы.

При необходимости получения указанных данных при других нагрузках характеристики последних вводятся в блоки 13 -13) 15 -15) и процедура моделирования повторяется.

Предлагаемое устройство благодаря наличию новых блоков и связей между ними позволяет повысить точность моделирования процессов изменения параметров электронных схем.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования процессов изменения параметров электронных схем, содержащее датчик равномерно распределенных случайных чи- 30 сел, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого подключен к первым входам блоков задания начальных значений параметров и к первым входам блоков задания ско- З рости изменения параметров, выходы блоков задания начальных значений параметров и блоков задания скорости изменения параметров через элемент

ИЛИ подключены к информационному 40 входу элемента И, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И подключен к первым входам соответ" ствующих счетчиков памяти первой группы и через преобразователь последовательного кода в параллельныйк вторым входам блоков задания начальных значений параметров и блоков задания скорости изменения параметров, управляющие входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления, третьи входы блоков задания начальных значений параметров и блоков задания скорости изменения параметров 55 соединены с информационными выходами1первого коммутатора, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления, управляющие входы датчика нормально распре- 50 деленных случайных чисел и датчика равномерно распределенных чисел соединены с четвертЫм выходом блока управления, выМод датчика нормально распределенных случайных чисел соединен 5 с первыми входами блоков памяти чисел, управляющие входы которых подключены к пятому выходу блока управления, управляющие входы блоков памяти коэффициентов соединены с шестым выходом блока управления, выходы блоков памяти коэффициентов и блоков памяти чисел подключены к информационным входам соответствующих блоков умножения первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих сумматоров первой группы, выходы сумматоров первой группы соединены с информационными входами соответствующих регистров, управляющие входы которых соединены с седьмым выходом блока управления, управляющие входы сумматоров первой группы соединены с управляющими входами блоков умножения первой группы и подключены к восьмому выходу блока управления, генераторы тактовых импульсов переменной частоты, выходы которых соединены с первыми информационными входами соответствующих сумматоров второй группы, выходы которых подключены к информационным входам соответствующих реверсивных счетчиков, управляющие входы которых соединены с управляющими входами сумматоров второй группы и подключены к девятому выходу блока управления, вторые входы счетчиков памяти первой группы подключены к информационным выходам первого коммутатора, управляющий выход которого соединен с первым входом блока управления, управляющие входы счетчиков памяти первой группы подключены к второму выходу блока управления, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в устройство дополнительно введены второй коммутатор, блоки задания неизменных нагрузок, блоки задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру, блоки задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости, вторая и третья группы блоков умножения, третья, четвертая и пятая группы сумматоров, вторая группа счетчиков памяти, выходы которых подключены к первым входам соответствующих сумматоров третьей группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров четвертой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих реверсивных счетчиков, управляющие входы сумматоров третьей группы соединены с десятым выходом блока улравления, управляющие входы сумматоров четвертой группы соединены с одиннадцатым выходом блока управления, управляющие входы второй группы счетчиков памяти соединены с первым выходом блока управления, пер17

924712

18 вые входы счетчиков памяти второй группы соединены первыми входами блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру, блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости и подключены к информационным выходам первого коммутатора, вторые входы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости соединены с вторыми входами блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру и подключены к первым информационным выходам второго коммутатора, вторые информационные выходы которого соединены с соответствующими входами блоков памяти чйсел, шестые входы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру соединены с третьими входами блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости и подключены к выходу датчика нормально распределенных случайных чисел, выход блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру подключены к первым входам соответствующих блоков умножения

- второй группы, выходы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по скорости соединены с пер-30 выми входами соответствующих блоков умножения третьей группы, вторые входы блоков умножения второй и третьей групп подключены к выходам соответствующих регистров, выходы второй группы блоков умножения соединена| с вторыми входами соответствующих сумматоров третьей группы, выходы счетчиков памяти первой группы подключены к первым информационным входам соответствующих сумматоров пятой группы, остальные информационные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков умножения третьей группы, выходы сумматоров пятой группы подключены к вторым информационныч входам сумматоров второй группы, первые входы блоков задания неизменных нагрузок подключены к информационным выходам второго коммутатора, управляющий выход которого соединен с вторьм вхо1дом блока управления, вторые входы блоков задания неизменных нагрузок соединены с выходом датчика нормально распределенных случайных чисел, третьи входы блоков задания неизменных нагрузок подключены к выходу датчика равномерно распределенных случайных чисел, выходы блоков задания неизменных нагрузок подключены 60 к вторым входам соответствующих сумматоров первой группы, управляющие входы блоков задания неизменных нагрузок соединены с двенадцатым выходом блока управления, управляющий вход второго коммутатора подключен к тринадцатому выходу блока управления, управляющие входы пятой группы сумматоров соединены с четырнадцатым выходом блока управления, управляющие входы второй группы блоков умножения подключены к пятнадцатому выходу блока управления, управляющие входы третьей группы блоков умножения соединены с шестнадцатым выходом блока управления, управляющие входы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагрузке по параметру подключены к семнадI цатому выходу блока управления, управляющие входы блоков задания коэффициентов чувствительности к нагруз; ке по скорости соединены с восем надцатым выходом блока управления, первые входы счетчиков памяти второй группы соединены с информационными выходами первого коммутатора, вторые входы счетчиков памяти второй группы подключены к выходу элемента И.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый, второй и третий распределители импульсов, гене. ратор.импульсов, реле времени, линию задержки, первый, второй и третий переключатели, элементы И, элементы

ИЛИ, причем первый и второй выхЬдЫ первого распределителя импульсов через первый элемент ИЛИ подключены к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй и третий входы. которого соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, информационный вход второго элемента И соединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемента

ИЛИ и подключен к третьему выходу первого распределителя, четвертый и пятый выходы которого через четвертый элемент ИЛИ соединены с первыми. входами пятого и шестого элементов И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход седьмого элемента И соединен с первым входом второго распределителя импульсов и через линию задержки подключен к второму ! входу шестого элемента И, третий вход которого соединен с первым вы-, ходом второго распределителя импульсов и через шестой элемент ИЛИ подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, шестой и седьмой выходы первого распределителя импульсов через седьмой

924712

20 элемент ИЛИ подключены к третьему входу восьмого элемента И, второму .входу пятого элемента ИЛИ и к первому входу девятого элемента И, второй вход которого с помощью перемычки может быть подключен к любому, кроме первого, выходу второго распределителя импульсов, пятый выход первого распределителя импульсов и второй выход второго распределителя импульсов подключены соответственно 10 к первому и второму входам десятого элемента И, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом одиннадцатого элемента И и подключен к выходу девятого элемента И, третий вход восьмого элемента ИЛИ.соединен с вторым входом девятого элемента И, восьмой выход первого распределителя импульсов соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с информационным входом третьего элемента И и с первыми входами двенадцатого тринадцатого и четырнадцатого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и третьему выходам третьего распределителя импульсов, второй и третий выходы третьего распределителя импульсов соединены соответственно с первыми входами пятнадцатого и шестнадцатого элементов

И, вторые входы которых объединены с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу третьего распре-З5 делителя импульсов, четвертый выход третьего распределителя импульсов и выход шестого элемента И подключены соответственно к первому и второму входам девятого элемента ИЛИ, 40 выход четырнадцатого и шестнадцатого элементов И соединены соответственно с первыми входами десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и второго элементов И, пятый выход третьего распределителя импульсов соединен с первым входом двенадцатого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу семнадцатого элемента И,, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, а второй вход соединен с выходом генератора импульсов, девятый, десятый и одиннадцатый выходы первого распределителя через тринадцатый элемент

ИЛИ подключены к первому входу четырнадцатого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами пятого и одиннадцатого элементов И, второй вход которого подключен .к седьмому выходу первого распределителя импульсов, первый вход которого подключен к выходу четырнадцатого элемента ИЛИ, двенадцатый выход первого распределителя импульсов соединен с его вторым входом, одиннадцатый выход первого распределителя подключен к входу реле времени, первый вывод первого переключателя соединен с четвер- . тым входом четырнадцатого элемента

ИЛИ, второй вывод первого переключателя, первый вывод второго переключателя и первый вывод третьего переключателя подключены к источнику питания, второй вывод второго переключателя подключен к третьему входу первого распределителя импульсов, второму входу двенадцатого элемента ИЛИ и к третьему входу восьмого элемента ИЛИ, четвертый вход которо о соединен с вторым входом девятого элемента И, выход восьмого элемента ИЛИ подключен к второму входу второго распределителя импульсов, управляющие входы второго, третьего и пятого элементов И соединены с третьим входом двенадцатого элемента ИЛИ и являются вторым входом блока управления, первый вход которого соединен с пятым входом четырнадцатого элемента ИЛИ, первый и второй выходы первого распределителя импульсов, выход второго элемента ИЛИ, выход генератора импульсов, выход шестого элемента ИЛИ, второй вывод третьего ключа, девятый выход первого распределителя импульсов, выход восьмого элемента И, выход .реле времени, выход одиннадцатого элемента ИЛИ, десятый выход первого распределителя импульсов, первый в иход второго распределителя,импульсов, выходы девятого и десятого элементов ИЛИ, выходы пятнадцатого, тринадцатого, четвертого и двенадцатого элементов И, второй вывод второго переключателя являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым, пятнадцатым, шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым и девятнадцатым выходами блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 518775, кл. G 06 F 15/20, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

634283, кл ° G 06 F 15/20, 1978 (прототип).

924712, Составитель A. Колчин

Техред С. Мигунова Корректор A- Гриценко

Редактор B. Пилипенко

Заказ 2820/67 Тираж 732, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф

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