模拟电路故障仿真注入技术研究与实现

发布时间：2017-05-08 16:01

  本文关键词：模拟电路故障仿真注入技术研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：模拟电路故障仿真是复杂模拟电路设计的重要辅助手段,可分析和验证电路系统的健壮性或容错能力,并为改进系统设计、进行故障诊断等提供依据,同时也是逻辑测试中一个重要步骤。模拟电路故障种类、数量很多,相应的故障模型也很多。有效地组织管理故障模型,快速地查找匹配故障模型,灵活、自动地故障注入,是大规模模拟电路故障仿真需要解决的问题。本文以某型模拟电路仿真系统的研制为背景,主要是针对模拟电路故障仿真进行研究。提出了一种基于等效电路的单故障自动注入方法,并进行了故障仿真设计和实现。进一步完成了多故障注入器设计与实现,实现了模拟电路的多故障的自动注入。本文主要的研究内容包含以下几个方面：首先,总结了模拟电路故障仿真的理论基础、方法与应用技术。阐述了模拟电路故障仿真的概念及工作原理,介绍了广泛工程应用的Spice仿真技术及原理,分析了模拟电路故障仿真中的核心技术,即故障建模技术与故障注入技术。基于这些理论与方法,本文主要针对项目需求研究应用技术与实现。其次,结合项目中的模拟电路仿真系统,提出了一种基于等效电路的单故障自动注入方法。该方法基于仿真系统的功能模型建立故障模型,通过故障注入器将故障自动注入到模拟电路系统。阐述了采用等效电路法建立模拟电路故障建模,提出了将故障自动注入电路系统的方法。设计了模拟电路故障仿真的总体框架,支持从故障模型库自动注入、手动设置故障注入的方式。基于元器件模型、故障模型库等,采用Spice引擎,实现了故障自动注入与故障仿真。通过实例对该方法进行了验证。最后,为了提升模拟电路故障仿真能力,基于上述故障仿真成果,进一步提出了多故障注入算法,实现了多故障注入器。通过预处理将包括子电路的分层电路系统的网表文件展平,采用多故障注入算法批量注入故障。设计和实现了多故障注入器,并实例验证了该故障注入器的可用性。
【关键词】：模拟电路故障仿真 故障注入 故障模型 多故障注入器
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN710
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 模拟电路故障仿真概述9-11
• 1.2.1 基本概念9-10
• 1.2.2 基本工作原理10
• 1.2.3 相关研究现状10-11
• 1.3 本文的主要工作11-13
• 第二章 模拟电路故障仿真与注入技术13-30
• 2.1 SPICE电路仿真技术13-19
• 2.1.1 概述13-15
• 2.1.2 电路仿真原理15-18
• 2.1.3 Spice仿真流程18-19
• 2.2 故障建模技术19-27
• 2.2.1 故障建模基本流程19-20
• 2.2.2 故障建模方法20-25
• 2.2.3 故障模型库技术25-27
• 2.3 故障注入技术27-30
• 2.3.1 故障注入原理27-28
• 2.3.2 仿真故障注入方法28
• 2.3.3 基于网表解析器的自动故障注入方法28-30
• 第三章 基于等效电路的单故障自动注入设计与实现30-51
• 3.1 引言30-31
• 3.2 基于等效电路的单故障自动注入方法31-38
• 3.2.1 等效电路法建模31-35
• 3.2.2 自动注入原理35-37
• 3.2.3 故障注入过程37-38
• 3.3 单故障自动注入的故障仿真设计与实现38-48
• 3.3.1 模拟电路故障仿真框架38-39
• 3.3.2 模拟电路故障仿真自动注入实现39-48
• 3.4 基于等效电路的单故障仿真实例48-50
• 3.5 小结50-51
• 第四章 多故障注入器设计与实现51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 多故障注入原理51-53
• 4.2.1 网表文件预处理51-52
• 4.2.2 多故障注入器原理52-53
• 4.3 多故障注入器设计与实现53-59
• 4.3.1 多故障注入算法53-55
• 4.3.2 多故障注入器实现55-56
• 4.3.3 多故障注入仿真实现56-59
• 4.4 多故障注入仿真实例59-62
• 4.5 小结62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 论文总结63-64
• 5.2 研究展望64-65
• 参考文献65-68
• 在学期间的研究成果68-69
• 致谢69

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本文编号：351414