電路設計的潛伏電路分析

2020-03-24

潛伏電路分析于1960年代中期首次引入，當時航天計劃發生了事故，它適用于對安全至關重要的系統或可能導致不可逆事件的系統。很多地區都制定了潛伏電路分析標準。作為一個電路設計師，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鍵系統的安全。雖然我們通常從組件的角度考慮，但是潛伏電路分析僅強調設計的，非預期的操作模式，這些操作模式會影響軟件，硬件或硬件和軟件的組合，因此不會發生特定功能。讓我們停一分鐘，思考一下這個定義。

關鍵部分包括“設計中的”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計缺陷或潛伏條件。出乎意料的是，“意外操作模式”表明由于設計缺陷而發生了一些計劃外事件。測試電路是電路設計中至關重要的過程。

潛伏電路分析的目的是發現通過其他分析方法無法發現的隱藏系統故障。這些隱藏的故障有可能導致人員傷亡，嚴重的系統故障或任務失敗。潛伏電路分析的好處是通過早期識別和控制來實現的。通過潛伏電路分析進行的設計更改可以節省生命，停機時間和預算。

“如果有任何問題可以解決，那將會?！?span lang="EN-US">

當用于電子電路時，潛伏電路分析會識別電路中的隱藏路徑，這些路徑可能導致不必要的動作或阻止所需的功能。更進一步，潛伏電路由電路設計無法預測的電氣路徑或休眠流組成。我們應該記住，復雜的電路有時會帶來意想不到的結果，而不是將潛伏電路視為設計中的錯誤。特定條件允許潛伏電路影響系統并產生不希望的條件或干擾所需的功能。

在電子電路方面，出現了五種潛伏條件類別。

潛伏路徑--電流沿意外路徑流入并激活或禁用安全關鍵目標

潛伏時間--電路動作會改變信號的持續時間或發生信號的時間

潛伏適應癥--錯誤或含糊的狀態指示符，導致操作員做出錯誤的決定

潛伏標簽--標簽或說明會導致設備錯誤操作

潛伏程序--措詞不正確或含糊不清，導致操作員采取不正確或不適當的操作

復雜的電路在功能上可能看起來很完美，并且可以通過仿真測試。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或維護而從設計中刪除不同功率點的影響。潛伏電路分析顯示振動和功率點的去除導致節點之間的電勢發生變化。反過來，電勢的變化使指示器即使出現嚴重故障也能顯示所有情況都保持正常。

問題的根源

潛伏電路分析連接到根本原因分析，作為識別事件原因并確定可以防止將來出現問題的步驟的方法。根本原因是我們可以確定的問題的特定根本原因。潛伏電路分析通過收集，處理和評估系統設計信息來與根本原因分析保持一致。

對于電子電路，Sneak電路分析將電路拆分為功能塊，以簡化方法。每個功能塊都包含有關輸入和輸出以及低至所需級別以上級別的功能的信息。從那里，潛伏電路分析工具構建了一個I / O矩陣，該矩陣描述了更高系統級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狀態以及通過同時切換發生的模式的正常操作順序。 

潛伏電路分析確定安全關鍵輸出目標以及可能激活該目標的任何能源。當潛伏電路分析流程深入研究電路設計時，它還會識別目標與源之間的任何關系?；氐?span lang="EN-US">I / O矩陣和功能信息，分析確定關系是否對安全關鍵輸出目標產生預期的或意外的影響。該分析確定了每種操作模式下將目標連接到源的所有路徑。

潛伏電路分析繼續通過為每個目標選擇不希望的關系并將該關系與每個操作模式的源進行比較來繼續。在此過程中，潛伏電路分析遵循每個目標和與I / O矩陣匹配的源以及該路徑中的組件之間的所有路徑。潛伏電路分析針對每個安全關鍵輸出目標，每種能源，每種運行模式重復此步驟，并應用可以揭示潛伏路徑存在的問題。必須滿足電路的可靠性需求，這是不容忽視的。

電路設計可靠性中的潛伏電路分析

為了確保設計的可靠性，潛伏電路分析為每個已確定的路徑提供了詳細的路徑分析，并對路徑中的所有組件應用了組件和路徑問題。此詳細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簽時對各個組件提出問題。數字潛伏分析考慮了數字電路和任何可能導致不正確的信號時序，切換或模式錯誤問題的設計問題。

與電路設計一起使用時，潛伏電路分析使用OrCAD捕獲原理圖并生成系統網表。通過這種方法，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。通過對所有電源開關元件和所有無源組件進行建模來進行分析。分析沒有顯示集成電路的模型，而是顯示了IC如何具有開關電路。由于此方法同時依賴于功能定位和設計定位，因此分析：

1.詢問有關電源軌之間的連接以及在開關設備處阻塞或啟用信號梳理的可能性的問題。

2.搜索與運算放大器，數字電路和噪聲敏感電路有關的潛伏問題。

潛伏電路分析軟件會生成一份報告，評估所有已發現的潛伏問題和設計問題的影響，并提供消除或緩解問題的建議。在某些情況下，由于對系統的影響很小或沒有影響，因此分析建議建議保留潛伏問題。

上海韜放電子提供專業的電路設計服務，如果您有這方面的需求，請與我們聯系。